相平衡与相图材料的性能决定于内部的组织结构，而其组织又由基本的相所组成.在材料科学中将材料中均匀而具有物理特性的部分，并和体系的其他部分有明显界面的称为“相”。材料的性能就决定于相的种类、数量、尺寸、形状和分布。相图是具体描述在平衡条件下材料的相平衡状态与成分和温度、压力等外部条件之间的关系的图解.相图又称状态图或平衡图。相图有以下作用：（1）可以知道各种成分的材料在不同温度和压力下由哪些相组成、相的成分和各相的相对数量：（2）预测材料的性质；（3）制备材料和加工工艺的重要理论依据；（4）新型材料设计、研制、开发的重要理论基础。第一节、相与相平衡一、组元组元通常是指构成材料的最简单、最基本、可以独立存在的物质。在一个给定的系统中，组元就是构成系统的各种化学元素或化合物．按照组元数目的不同，可将系统分为一元系、二元系、二元系和多元系统。由3个以上组元组成的系统称为多元系合金，为了便于分析和研究相图，将既不分解也不发生化学反应的稳定化合物也视为一种组元。二、相相是系统中成分、结构相同，性能一致的均匀的组成部分，不同相之间必有界面分开，在相界面处物质的性能发生突变相可以是单质，也可以是由几种物质组成的熔体（溶液）或化合物。气体物质一般只能是一个相，因为在平衡条件F，不同的气体可以任何比例均匀地混合在一起。液体物质则不然，均匀液态溶液或熔体可以被视为一个相，但是当两种液体不能以任何比例相，其性质各不相同，彼此也将有界面分开。固体物质也一样，通常由一种物质形成的固体就是一个相，但是有些金属或非金属固体在外界条件的影响下可以发生同素异晶型转变形成向素异品体，这些向素异晶体虽然是内同一种固体物质构成的，但是其晶体结构、物理性能和化学性能均不相同，所以同素异品体分别是两个不同的固相。两种或几种固体物质互相溶解也可以形成一个均匀的固相。在界面两侧性质发生突然变化的是两个不同的相，它们之间的界面称为相界面。界面两侧性质不发生突然变化的则是同一种相，同一种晶体相之间的界面称为晶界。组织是指出各不同形貌及含量的相或组元所构成的微观图像。三、相平衡1、平衡
相平衡与相图 材料的性能决定于内部的组织结构，而其组织又由基本的相所组成．在材料科学中将材料中均匀而具有物 理特性的部分，并和体系的其他部分有明显界面的称为“相”。材料的性能就决定于相的种类、数量、尺寸、形 状和分布。 相图是具体描述在平衡条件下材料的相平衡状态与成分和温度、压力等外部条件之间的关系的图解．相图又称 状态图或平衡图。 相图有以下作用： （1）可以知道各种成分的材料在不同温度和压力下由哪些相组成、相的成分和各相的相对数量； （2）预测材料的性质； （3）制备材料和加工工艺的重要理论依据； （4）新型材料设计、研制、开发的重要理论基础。 第一节、相与相平衡 一、组元 组元通常是指构成材料的最简单、最基本、可以独立存在的物质。在一个给定的系统中，组元就是构成 系统的各种化学元素或化合物．按照组元数目的不同，可将系统分为一元系、二元系、二元系和多元系统。由 3 个以上组元组成的系统称为多元系合金．为了便于分析和研究相图，将既不分解也不发生化学反应的稳定化 合物也视为一种组元。 二、相 相是系统中成分、结构相同，性能一致的均匀的组成部分，不同相之间必有界面分开，在相界面处物质 的性能发生突变 相可以是单质，也可以是由几种物质组成的熔体(溶液)或化合物。 气体物质一般只能是一个相，因为在平衡条件 F，不同的气体可以任何比例均匀地混合在一起。液体物 质则不然，均匀液态溶液或熔体可以被视为一个相，但是当两种液体不能以任何比例相，其性质各不相同，彼 此也将有界面分开。固体物质也一样，通常由一种物质形成的固体就是一个相，但是有些金属或非金属固体在 外界条件的影响下可以发生同素异晶型转变形成向素异品体，这些向素异晶体虽然是内同一种固体物质构成 的，但是其晶体结构、物理性能和化学性能均不相同，所以同素异品体分别是两个不同的固相。两种或几种固 体物质互相溶 解也可以形成一个均匀的固相。 在界面两侧性质发生突然变化的是两个不同的相，它们之间的界面称为相界面。界面两侧性质不发生突 然变化的则是同一种相，同一种晶体相之间的界面称为晶界。 组织是指出各不同形貌及含量的相或组元所构成的微观图像。 三、相平衡 1、平衡
相平衡是指各相的化学热力学平衡。化学热力学平衡包括机械平衡、热平衡和化学平衡平衡。当合力为零时，系统处于机械平衡；当温差消失时，系统处于热平衡；当系统中各相的化学势相等，各组元的浓度不再变化时，系统就达到了化学平衡。如果同时达到3种平衡，那么系统就达到了化学热力学平衡。2、相平衡条件对于不含气相的材料系统，相的热力学平衡可由它的古布斯自由能G来决定：由G=H一TS可知，当dG=0时，整个系统就将处于热力学平衡，若dG<O，则系统将自发地过渡到dG=0，从而使系统达到平衡状态。四、自由度与相律1、自由度自由度是指在平衡系统中独立可变的因素，如温度、压力、相的成分、电场、磁场、重力场等：说其独立可变，是因为这些因素在一定范围内任意改变不会改变原系统中共存相的数目和种类自由度数是指在平衡系统中那些独立可变的强度变量的最大数目。2、相律处于平衡状态下的多相（P个相）体系，每个组元（共有C个组元）在各相中的化学势都必须彼此相等。处于平衡状态的多元系中可能存在的相数将有一定的限制。这种限制可用吉布斯相律表示之：f=C-P+2式中，f为体系的自由度数．它是指不影响体系平衡状态的独立可变参数（如温度、压力、浓度等）的数目：C为体系的组元数：P为相数。对于不含气相的凝聚体系，压力在通常范围的变化对平衡的影响极小，一般可认为是常量。因此相律可写成下列形式：f=C-P+1相律给出了平衡状态下体系中存在的相数与组元数及温度、压力之间的关系，对分析和研究相图有重要的指导作用。第二节、单元系相图在单元系统中只含有一种纯物质，组元数f=1．影响系统平衡状态的外界因素是温度和压力。根据相律：f=c-p+n=1-c+2=3-p，因为自由度数f不能为负值，所以p≤3.这就说明在单元系统中平衡共存相的数目最多不能超过3个：另外在一个系统中相的数目不得少于1若取p=1，则f=2，表明如果把温度和压力这两个独立可变的因素确定下来，那么系统的状态也就随之被完全固定下来.因此，用二维平面图形即可描绘单元系统中的相数、温度和压力之间的关系一、单元系相图的表示和实验测定方法单元系统的相图实用价值虽然不是很大，但它却是我们了解纯物质和学习相图的基础。现以水为例说明单元系相图的表示和实验测定方法.首先在不同温度和压力的条件下，测出水一汽、冰一汽和水冰两相平衡时所对应的温度和压力，将每一个数据都标到以温度和压力为坐标轴的直角坐标系中，然后将那些具有相同意义的数据点连接起来，就绘制出水的相图.如图5一1所示
相平衡是指各相的化学热力学平衡。化学热力学平衡包括机械平衡、热平衡和化学平衡平衡。 当合力为 零时，系统处于机械平衡；当温差消失时，系统处于热平衡；当系统中各相的化学势相等，各组元的浓度不再 变化时，系统就达到了化学平衡。如果同时达到 3 种平衡，那么系统就达到了化学热力学平衡。 2、相平衡条件 对于不含气相的材料系统，相的热力学平衡可由它的古布斯自由能 G 来决定．由 G＝H—TS 可知，当 dG＝0 时，整个系统就将处于热力学平衡，若 dG＜0，则系统将自发地过渡到 dG＝0，从而使系统达到平衡状 态。 四、自由度与相律 1、自由度 自由度是指在平衡系统中独立可变的因素，如温度、压力、相的成分、电场、磁场、重力场等．说其独 立可变，是因为这些因素在一定范围内任意改变不会改变原系统中共存相的数目和种类。 自由度数是指在平衡系统中那些独立可变的强度变量的最大数目。 2、相律 处于平衡状态下的多相（P 个相）体系，每个组元（共有 C 个组元）在各相中的化学势都必须彼此相等。 处于平衡状态的多元系中可能存在的相数将有一定的限制。这种限制可用吉布斯相律表示之： f=C-P+2 式中，f 为体系的自由度数．它是指不影响体系平衡状态的独立可变参数（如温度、压力、浓度等）的数目； C 为体系的组元数；P 为相数。 对于不含气相的凝聚体系，压力在通常范围的变化对平衡的影响极小，一般可认为是常量。因此相律可写 成下列形式： f=C-P+1 相律给出了平衡状态下体系中存在的相数与组元数及温度、压力之间的关系，对分析和研究相图有重要 的指导作用。 第二节、单元系相图 在单元系统中只含有一种纯物质，组元数 f＝1．影响系统平衡状态的外界因素是温度和压力．根据相 律： f＝c-p+n=1-c+2=3-p，因为自由度数 f 不能为负值，所以 p≤3．这就说明在单元系统中平衡共存相的数目 最多不能超过 3 个．另外在一个系统中相的数目不得少于 l.若取 p＝1，则 f＝2，表明如果把温度和压力这两 个独立可变的因素确定下来，那么系统的状态也就随之被完全固定下来．因此，用二维平面图形即可描绘单元 系统中的相数、温度和压力之间的关系． 一、单元系相图的表示和实验测定方法 单元系统的相图实用价值虽然不是很大，但它却是我们了解纯物质和学习相图的基础。现以水为例说明单 元系相图的表示和实验测定方法． 首先在不同温度和压力的条件下，测出水—汽、冰—汽和水冰两相平衡时所对应的温度和压力，将每一 个数据都标到以温度和压力为坐标轴的直角坐标系中，然后将那些具有相同意义的数据点连接起来，就绘制出 水的相图．如图 5—1 所示
PJAl水水冰0汽KTnB左冰(a)(b)图5-1水的相图（a）温度与压力都能变动的情况（b）只有温度能变动的情况二、相图分析由相图的绘制方法可知，相图上的每一个点都对应着系统的某一种状态，因此这些点通常称做状态点、表象点或示态点.现以水的相因为例来进行分析，图5一1(a)中有3条线.OA是水与冰两相平衡线，OB是冰与蒸汽两相平衡线，OC是水与蒸汽两相平衡线，它们将整个相图分为3个单相区，即固相区、液相区和气相区。根据相律在3个单相区内，c=1,p=1,f=2.这说明在单相区内无论是温度还是压力都可以在一定范围内作任意的变动，这些变动既不会有相的生成也不会有相的消失.在OA,OB和OC3条曲线上，c=1,p=2,f=1.这说明单元系统在两相平衡时，温度和压力这两个变数只有一个是独立可变的.一个变数确定之后，另一个变数也就跟着确定了，不可再随意改变。反映在相图上，只要一个变数（如温度）确定了，那么另一个变数的数值（压力也就完全可出平衡曲线决定了：一但偏离两相的平衡曲线，即固定一个而又改变另一个，那么必然会导致一个相的消失而进入单相区，这样两相平衡也就不复存在了。O点是气、掖、固三相的平衡共存点，f=0，即在0点温度和压力两个变数都是不可随意变动的,无论是压力还是温度只要稍有改变就会破坏气液固三相的平衡，结果只能导致其中一个或两个平衡相消失，而进入两相区或单相区，三相平衡关系也就不存在了。如果外界保持一个大气压，根据相律，f=1，p=1，则f=1,系统中只有一个独立可变的变数．因此单元系相图可以只用一个温度轴来表示图5、1(b)是水在一个大气压下的相图.熔点Tm和沸点Tb均为两相共存点，f=0，故，此处温度不可变动，转变是一恒温过程（结晶潜热正好补偿了热量散失）。可见，在外界影响因素的数目n-1的情况下，单元系统中平衡相的数目p不能多于2个物质的单元系相图与水的相图基本相似，只是各自的熔点、沸点等转变点有所不同。三、有晶型变化的单元系相图许多物质在不同的温度和压力下，晶体结构将会发生变化，这种变化称为同素异晶转变。同素异晶转变前的固相和同素异晶转变后的固相称为同素异晶体.它们之间的转变过程称为晶型转变过程。有晶型变化的单元系统，在相图上将增加点或线
二、相图分析 由相图的绘制方法可知，相图上的每一个点都对应着系统的某一种状态，因此这些点通常称做状态点、表 象点或示态点．现以水的相因为例来进行分析． 图 5—1(a)中有 3 条线．OA 是水与冰两相平衡线，OB 是冰与蒸汽两相平衡线，OC 是水与蒸汽两相平衡 线，它们将整个相图分为 3 个单相区，即固相区、液相区和气相区。根据相律在 3 个单相区内，c=1,p=1,f＝2．这 说明在单相区内无论是温度还是压力都可以在一定范围内作任意的变动，这些变动既不会有相的生成也不会有 相的消失．在 OA,OB 和 OC 3 条曲线上，c=1,p=2,f＝1．这说明单元系统在两相平衡时，温度和压力这两个变 数只有一个是独立可变的．一个变数确定之后，另一个变数也就跟着确定了，不可再随意改变。反映在相图上， 只要一个变数(如温度)确定了，那么另一个变数的数值(压力)也就完全可出平衡曲线决定了．一但偏离两相的 平衡曲线，即固定一个而又改变另一个，那么必然会导致一个相的消失而进入单相区，这样两相平衡也就不复 存在了。O 点是气、掖、固三相的平衡共存点，f=0，即在 0 点温度和压力两个变数都是不可随意变动的,无论 是压力还是温度只要稍有改变就会破坏气液固三相的平衡,结果只能导致其中一个或两个平衡相消失，而进入 两相区或单相区，三相平衡关系也就不存在了。 如果外界保持一个大气压，根据相律，f＝1，p＝1，则 f＝1,系统中只有一个独立可变的变数．因此单元 系相图可以只用一个温度轴来表示．图 5、1(b)是水在一个大气压下的相图．熔点 Tm 和沸点 Tb 均为两相共存 点，f=0, 故，此处温度不可变动，转变是一恒温过程(结晶潜热正好补偿了热量散失)．可见，在外界影响因素 的数目 n-1 的情况下，单元系统中平衡相的数目 p 不能多于 2 个． 物质的单元系相图与水的相图基本相似，只是各自的熔点、沸点等转变点有所不同． 三、有晶型变化的单元系相图 许多物质在不同的温度和压力下，晶体结构将会发生变化，这种变化称为同素异晶转变。同素异晶转变 前的固相和同素异晶转变后的固相称为同素异晶体．它们之间的转变过程称为晶型转变过程。有晶型变化的单 元系统，在相图上将增加点或线
（1）纯铁的相图铁有2种同素异晶体，其中一Fe是面心立方晶格，而α一Fe和8一Fe都是体心立方晶格，只是存在的温度和压力的范围不同，点阵常数不同。T1.538J8-Fe1.394-F.912A3768Aza-FeTC(b)(a)图5-2纯铁的相图（）温度与压力都能变动的情况（b）只有溢度能变动的情况石英有四种晶型，低温型α—石英（<573℃=，高温型β-石英573—870℃)、β一鳞石英(870—1470℃)和β一方石英。57387014701713101.33英上石kPu英C英tic图5-3相图2、共晶相图
（1）纯铁的相图 铁有 2 种同素异晶体，其中 γ－Fe 是面心立 方晶格，而 α－Fe 和 δ—Fe 都是体心立方 晶格，只是存在的温 度和压力的范围不同， 点阵常数不同。 石英有四种晶型，低温型 α－石英(＜573℃＝，高温型 β－石英(573—870℃)、β－鳞石英(870—1470℃) 和 β—方石英。 2、共晶相图
（1）共晶相图分析组成共晶相图的两组元，在液态可无限互溶，而固态只能部分互溶，甚至完全不溶。两组元的混合使合金的熔点比各组元低，因此，液相线从两端纯组元向中间凹下，两条液相线的交点所对应的温度称为共晶温度。在该温度下，液相通过共晶凝固同时结晶出两个固相，这样两相的混合物称为共晶组织或共晶体。图5.6Pb-Sn相图图5.6所示的Pb-Sn相图是一个典型的二元共晶相图。具有该类相图的合金还有Al-Si，Ph-Sb，Ph-Sn，Ag-Cu等。共晶合金在铸造工业中是非常重要的，其原因在于它有一些特殊的性质：①比纯组元熔点低，简化了熔化和铸造的操作；②共晶合金比纯金属有更好的流动性，其在凝固之中防止了阻碍液体流动的枝晶形成，从而改善铸造性能：③恒温转变（无凝固温度范围）减少了铸造缺陷，例如偏聚和缩孔：④共晶凝固可获得多种形态的显微组织，尤其是规则排列的层状或杆状共晶组织可能成为优异性能的原位复合材料（in一situcomposite).3以下2-31以上图7.21w（Sn）=10%的Pb-Sn合金平衡凝固示意图
（1）共晶相图分析 组成共晶相图的两组元，在液态可无限互溶，而固态只能部分互溶，甚至完全不溶。两组元的混合使合金 的熔点比各组元低，因此，液相线从两端纯组元向中间凹下，两条液相线的交点所对应的温度称为共晶温度。 在该温度下，液相通过共晶凝固同时结晶出两个固相，这样两相的混合物称为共晶组织或共晶体。 图 5.6 Pb-Sn 相图 图 5.6 所示的 Pb-Sn 相图是一个典型的二元共晶相图。具有该类相图的合金还有 Al-Si，Ph-Sb，Ph-Sn， Ag-Cu 等。共晶合金在铸造工业中是非常重要的，其原因在于它有一些特殊的性质：①比纯组元熔点低，简化 了熔化和铸造的操作；②共晶合金比纯金属有更好的流动性，其在凝固之中防止了阻碍液体流动的枝晶形成， 从而改善铸造性能；③恒温转变（无凝固温度范围）减少了铸造缺陷，例如偏聚和缩孔；④共晶凝固可获得多 种形态的显微组织，尤其是规则排列的层状或杆状共晶组织可能成为优异性能的原位复合材料（in－situ composite）
图5.7w(Sn）=10%Pb-Sn合金平衡凝固示意图a.w(Sn）<19%的合金图5.7为w(Sn)=10%的Pb-Sn合金平衡凝固过程示意图。所有成分位于M和F点之间的合金，平衡凝固过程却与上述合金相似，凝固至室温后的平衡组织均为β十αlI，只是两相的相对量不同而已。而成分位于N和G点之间的合金，平衡凝固过程与上述合金基本相似，但凝固后的平衡组织为β十αll。b.共晶合金。w(sn)=61.9%的合金为共晶合金（见图7.6）。该合金从液态缓冷至183℃时，液相LE同时结晶出α和β两种固溶体，这一过程在恒温下进行，直至凝固结束。继续冷却时，共晶体中α和β相将各自沿MF和NG溶解度曲线变化而改变其固溶度，从α和β中分别析出BII和αll。由于共晶体中析出的次生相常与共晶体中同类相结合在一起，所以在显微镜下难以分别出来。c.亚共晶合金在图5.6中，成分位于M，E两点之间的合金称为亚共晶合金，因为它的成分低于共晶成分而只有部分液相可结晶成共晶体。室温组织通常可写为α初+(α+β)+βII，甚至可写为α初+(α+β)。d.过共晶合金成分位于E，N两点之间的合金称为过共晶合金。其平衡凝固过程及平衡组织与亚共晶合金相似，只是初生相为β固溶体而不是α固溶体。室温时的组织为β初+(α+β)。(3)共析转变的相图类似于共晶转变：由一个固相同时析出成分和晶体结构均不相同的两个新固相的过程称为共析转变。共析转变的相图形状与共晶相因相同，它也是一个恒温过程，也有与共晶点及共晶线相似意义的共析点和共析线：共析转变的产物称为共析组织或共析体，最常见的共析转变是铁碳合金中的珠光体转变727℃Y1一α+FeC.13、包晶相图（1）包晶相图分析组成包晶相图的两组元，在液态可无限互溶，而固态只能部分互溶。在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。具有包晶转变的二元合金有Fe.C，Cu.Zn，Ag一Sn，Ag一Pt等
图 5.7 w(Sn)=10％Pb-Sn 合金平衡凝固示意图 a. w(Sn)＜19％的合金 图 5．7 为 w(Sn)=10％的 Pb-Sn 合金平衡凝固过程示意图。所有成分位于 M 和 F 点之间的合金，平衡凝固 过程却与上述合金相似，凝固至室温后的平衡组织均为 β＋αII，只是两相的相对量不同而已。而成分位于 N 和 G 点之间的合金，平衡凝固过程与上述合金基本相似，但凝固后的平衡组织为 β＋αII。 b. 共晶合金。 w(sn)＝61.9%的合金为共晶合金（见图 7.6）。该合金从液态缓冷至 183℃时，液相 LE 同时结晶出 α 和 β 两 种固溶体，这一过程在恒温下进行，直至凝固结束。 继续冷却时，共晶体中 α 和 β 相将各自沿 MF 和 NG 溶解度曲线变化而改变其固溶度，从 α 和 β 中分别析出 βII 和 αII。由于共晶体中析出的次生相常与共晶体中同类相结合在一起，所以在显微镜下难以分别出来。 c.亚共晶合金 在图 5.6 中，成分位于 M，E 两点之间的合金称为亚共晶合金，因为它的成分低于共晶成分而只有部分液相 可结晶成共晶体。室温组织通常可写为 α 初+(α+β)+βII，甚至可写为 α 初+(α+β)。 d．过共晶合金 成分位于 E，N 两点之间的合金称为过共晶合金。其平衡凝固过程及平衡组织与亚共晶合金相似，只是初生 相为 β 固溶体而不是 α 固溶体。室温时的组织为 β 初+(α+β)。 (3)共析转变的相图 类似于共晶转变．由一个固相同时析出成分和晶体结构均不相同的两个新固相的过程称为共析转变。共析转变 的相图形状与共晶相因相同，它也是一个恒温过程，也有与共晶点及共晶线相似意义的共析点和共析线．共析 转变的产物称为共析组织或共析体，最常见的共析转变是铁碳合金中的珠光体转变 3、包晶相图 （1）包晶相图分析 组成包晶相图的两组元，在液态可无限互溶，而固态只能部分互溶。在二元相图中，包晶转变就是已结晶的固 相与剩余液相反应形成另一固相的恒温转变。具有包晶转变的二元合金有 Fe．C，Cu．Zn，Ag－Sn，Ag－Pt 等
图5.8Pt-Ag相图图5.8所示的Pt-Ag相图是具有包晶转变的相图中的典型代表。图中ACB是液相线，AD，PB是固相线，DE是Ag在Pt为基的a固溶体的溶解度曲线，PF是Pt在Ag为基的b固溶体的溶解度曲线。水平线DPC是包晶转变线，成分在DC范围内的合金在该温度都将发生包晶转变：Lc+aD-→bP包晶反应是恒温转变，图中P点称为包晶点。（2）包晶合金的凝固及其平衡组织a.w(Ag)为42.4%的Pt一Ag合金（合金I）由图5.8可知，在大多数情况下，由包晶反应所形成的p相倾向于依附初生相a的表面形核，以降低形核功，并消耗液相和a相而生长。当a相被新生的卢相包围以后，a相就不能直接与液相L接触。1以上开始-P以下图5.9合金I的平衡凝固示意图
图 5.8 Pt-Ag 相图 图 5.8 所示的 Pt-Ag 相图是具有包晶转变的相图中的典型代表。图中 ACB 是液相线，AD，PB 是固相线， DE 是 Ag 在 Pt 为基的 a 固溶体的溶解度曲线，PF 是 Pt 在 Ag 为基的 b 固溶体的溶解度曲线。水平线 DPC 是 包晶转 变线，成分在 DC 范围内的合金在该温度都将发生包晶转变： Lc+aD→bP 包晶反应是恒温转变，图中 P 点称为包晶点。 （2）包晶合金的凝固及其平衡组织 a. w(Ag)为 42.4％的 Pt－Ag 合金（合金 I）由图 5.8 可知， 在大多数情况下，由包晶反应所形成的 p 相倾向于依附初生相 a 的表面形核，以降低形核功，并消耗液相和 a 相而生长。当 a 相被新生的卢相包围以后，a 相就不能直接与液相 L 接触。 图 5．9 合金Ⅰ的平衡凝固示意图
b.42.4%<w(Ag)<66.3%的pt-Ag（合金II)合金I缓冷至包晶转变前的结晶过程与上述包晶成分合金相同，由于合金H中的液相的相对量大于包晶转变所需的相对量，所以包晶转变后，剩余的液相在继续冷却过程中，将按匀晶转变方式继续结晶出产b相，其成分沿CB液相线变化，而b相的成分沿PB线变化，直至t3温度全部凝固结束。终了1以上1~2开始2以下-2点图5.22合金Ⅱ的结晶过程示意图c.10.5%<w(Ag)<42.4%的Pt-Ag合金（合金II)合金III在包晶反应前的结晶情况与上述情况相似。包晶转变前合金中a相相对量大于包晶反应所需的量，所以包晶反应后，除了新形成的b相外，还有剩余的a相存在。包晶温度以下，b相中将析出all，而a相中析出bll，因此该合金金的室温平衡组织为a+b+all+bll,11以上2点1~22~33-44以下图5-23合金Ⅲ平衡结晶过程（3）包析相图包析转变相图与包晶相图相似，固态也存在类似于包晶转变时所发生的反应。只出为它发生在固态，所以称其为包析转变或包析反应。包析转变与包晶转变的区别在于，它是在一定温度下由一个固相与另一个固相相互作用而生成第三个新固相的过程，其反应式类似于包晶反应式，可表达为：α+β一→4、形成化合物的相图在某些二元系中，可形成一个或几个化合物，由于它们位于相图中间，故又称中间相。根据化合物的稳定性又分为稳定化合物和不稳定化合物。所谓稳定化合物是指有确定的熔点，可熔化成与固态相同成分液体的那类化合物，也称为一致熔融化合物；而不稳定化合物不能熔化成与固态相同成分的液体，当加热到一定温度时会发生分解，转变为两个相。（1）形成稳定化合物的相图
b． 42.4％＜w(Ag)＜66.3％的 pt-Ag（合金 II） 合金 II 缓冷至包晶转变前的结晶过程与上述包晶成分合金相同，由于合金H 中的液相的相对量大于包晶转 变所需的相对量，所以包晶转变后，剩余的液相在继续冷却过程中，将按匀晶转变方式 继续结晶出产 b 相， 其成分沿 CB 液相线变化，而 b 相的成分沿 PB 线变化，直至 t3 温度全部凝固结束。 c． 10.5％＜w(Ag)＜42.4％的 Pt-Ag 合金（合金 III） 合金 III 在包晶反应前的结晶情况与上述情况相似。包晶转变前合金中 a 相相对量大于包晶反应所需的量， 所以包晶反应后，除了新形成的 b 相外，还有剩余的 a 相存在。包晶温度以下，b 相中将析出 aII，而 a 相中析 出 bII，因此该合金金的室温平衡组织为 a+b+aII＋bII， （3）包析相图 包析转变相图与包晶相图相似，固态也存在类似于包晶转变时所发生的反应。只出为它发生在固态，所以 称其为包析转变或包析反应。包析转变与包晶转变的区别在于，它是在一定温度下由一个固相与另一个固相相互 作用而生成第三个新固相的过程，其反应式类似于包晶反应式，可表达为 ：α+β→γ 4、形成化合物的相图 在某些二元系中，可形成一个或几个化合物，由于它们位于相图中间，故又称中间相。根据化合物的稳定性又 分为稳定化合物和不稳定化合物。所谓稳定化合物是指有确定的熔点，可熔化成与固态相同成分液体的那类化合 物，也称为一致熔融化合物；而不稳定化合物不能熔化成与固态相同成分的液体，当加热到一定温度时会发生分 解，转变为两个相。 （1）形成稳定化合物的相图
1601414MesL+S01087948.7*360.5L+MaSL+MeA638.8Mesi+stMa+MestaSi, %图5484Mg-Si相图这类二元系统的典型相图如上图所示，组元A和组元B生成一个稳定化合物AmBn，M是该化合物的熔点。这类相图的特点是，化合物组成点位于其液相线的范围内，没有溶解度的化合物AmBn在相图中是一条垂线。分析这类相图时，可把稳定化合物AmBn看作为一个独立组元而把相图分为两个独立部分，即按AmBn-M线将此相图划分为两个简单的二元系统相图A-AmBn和AmBn-B，E1是A-AmBn分二元相图的共晶点，E2是AmBn-B分二元相图的共晶点，这样就可以用分析二元共晶相图的方法来分析此相图。（2）形成不稳定化合物的相图LKNasoL+NsLtaL+KNa)KNas+Naa+KN2s50力500T040208110Na,%图5-86K-Na相图图5-86是具有形成不稳定化合物(KNa2)的K-Na合金相图，当W(Na)=54.4%的K-Na合金所形成的不稳定化合物被加热到6.9℃时，便会分解为成分与之不同的液相和Na晶体，实际上它是由包晶转变L+NaKNa2得到的。同样，不稳定化合物也可能有一定的溶解度，则在相图上为一个相区。值得注意的是，不稳定化合物无论是处于一条垂直线上或存在于具有一定溶解度的相区中，均不能作为组元而将整个相图划分为两部分。具有不稳定化合物的其他二元合金相图有Al-Mn、Be-Ce、Mn-P等，二元陶瓷相图有SiO2-MgO、ZrO2-CaO、BaO-TiO2等。5、含有双液共存区的相图
这类二元系统的典型相图如上图所示，组元 A 和组元 B 生成一个稳定化合物 AmBn，M 是该化合物的熔点。 这类相图的特点是，化合物组成点位于其液相线的范围内，没有溶解度的化合物 AmBn 在相图中是一条垂线。分 析这类相图时，可把稳定化合物 AmBn 看作为一个独立组元而把相图分为两个独立部分，即按 AmBn-M 线将此相 图划分为两个简单的二元系统相图 A-AmBn 和 AmBn-B，E1 是 A-AmBn 分二元相图的共晶点，E2 是 AmBn-B 分 二元相图的共晶点，这样就可以用分析二元共晶相图的方法来分析此相图。 （2）形成不稳定化合物的相图 图 5-86 是具有形成不稳定化合物(KNa2)的 K-Na 合金相图，当 w(Na)＝54.4％的 K-Na 合金所形成的不稳定化 合物被加热到 6.9℃时，便会分解为成分与之不同的液相和 Na 晶体，实际上它是由包晶转变 L+Na→KNa2 得到的。 同样，不稳定化合物也可能有一定的溶解度，则在相图上为一个相区。值得注意的是，不稳定化合物无论是处于 一条垂直线上或存在于具有一定溶解度的相区中，均不能作为组元而将整个相图划分为两部分。具有不稳定化合 物的其他二元合金相图有 Al-Mn、Be-Ce、Mn-P 等，二元陶瓷相图有 SiO2-MgO、ZrO2-CaO、BaO-TiO2 等。 5、含有双液共存区的相图
LL:LiCu327.5Cu+PbPbW(B)/%P)/一般来说二元系统中的两个组元在液态下可完全互溶，但是，也有一些二元系统的两个组元在液态并不完全互溶，它们在一定范围内可以分离为成分不同、互不相溶的两个液相。双液共存区可以与基本相图组合而构成具有偏晶或合晶（综晶）转变的两类相图。（1）具有偏晶转变的相图偏晶转变是由一个液相L1分解为一个固相和另一成分的液相L2的恒温转变。右图是Cu-Pb二元相图，在995℃发生偏晶转变：L36-Cu+L87图中的995℃等温线称为偏晶线，w(Pb)=36%的成分点称为偏晶点。326℃等温线为共晶线，由于共晶点w(Pb)为99.94%，很接近纯Pb组元，在该比例相图中无法标出。具有偏晶转变的二元系有Cu-S、Mn-Pb、Cu-O等。（2）具有合晶转变的相图具有这类转变的合金很少，如Na-Zn、K-Zn等。合金转变是两个成分不同的液相L1和L2相互作用形成一个固相，其示意图如右图所示，在asb温度发生合晶转变：
一般来说二元系统中的两个组元在液态下可完全互溶，但是，也有一些二元系统的两个组元在液态并不完全 互溶，它们在一定范围内可以分离为成分不同、 互不相溶的两个液相。 双液共存区可以与基本相图组合而构成 具有偏晶或合晶(综晶)转变的两类相图。 （1）具有偏晶转变的相图 偏晶转变是由一个液相 L1 分解为一个固相和另一成分的液相 L2 的恒温转变。右图是 Cu-Pb 二元相图，在 995℃ 发生偏晶转变： L36 Cu+L87 图中的 995℃等温线称为偏晶线，w(Pb)=36%的成分点称为偏晶点。326℃等温线为共晶线，由于共晶点 w(Pb) 为 99.94％，很接近纯 Pb 组元，在该比例相图中无法标出。具有偏晶转变的二元系有 Cu-S、Mn-Pb、Cu-O 等。 （2）具有合晶转变的相图 具有这类转变的合金很少，如 Na-Zn、K-Zn 等。 合金转变是两个成分不同的液相 L1 和 L2 相互作用形成一个固相，其示意图如右图所示，在 asb 温度发生合晶 转变：