1、2022/9/18柏振海 16.6 具有包共晶反應的三元相圖 包晶共晶反應LAMC四相平衡反應物似二元包晶反應，生成物似二元共晶反應，故稱包共晶反應2022/9/18柏振海 2具有包共晶反應的三元相圖相圖的空間模型設三組元A、B、C和化合物M在固態下互不溶解A-B二元系形成一個不穩定化合物M，具有二元包晶和二元共晶反應A-C和B-C兩二元系均為簡單共晶系2022/9/18柏振海 3包共晶反應的三元相圖的空間模型結構1. 四個液相面A初晶面A0n1P1e3M初晶面n1P1E1e1B初晶面B0e1E1e2C初晶面C0e2E1P1e3液相面投影到濃度三角形上，獲得五條單變量線，將ABC三角形區分為四

2、個初晶區2022/9/18柏振海 4包共晶反應的三元相圖的空間模型結構 2. 五條三相反應線（單變量線）e1E形成（M+B）二元共晶e2E形成（B+C）二元共晶e3P形成（A+C）二元共晶PE形成（M+C）二元共晶nP表示二元包晶反應 表示三相平衡中的液相成分2022/9/18柏振海 5包共晶反應的三元相圖的空間模型結構三條單變量線交點表示四相平衡中的液相成分3.兩個四相平衡點包共晶反應 P點：LAMC三元共晶反應 E點：LMB C三元系中四相平衡為等溫反應，故為兩個水平面：P1MAC和MBC兩個水平面重疊的部分MPC，表示位于MPC區內合金凝固中，先發生包共晶反應，再發生三元共晶反應2022

3、/9/18柏振海 6包共晶反應的三元相圖的空間模型結構4.三相平衡反應開始面和結束面四組二元共晶開始面的構成情況與簡單共晶系一樣二元共晶結束面均與四相平衡水平面重合2022/9/18柏振海 7二元包晶反應開始面和結束面的構成在濃度三角形上的投影 二元包晶反應開始面和結束面的構成兩種面在濃度三角形上投影圖空間模型中不同溫度二元包晶反應的連線三角形A1A邊與n1P1邊連線構成包晶反應開始面A1A n1P1M1M邊與n1P1邊連線構成包晶反應結束面M1M n1P12022/9/18柏振海 86.6.2 合金的凝固過程和組織各點合金的凝固過程和相組成物各種相區界面在濃度三角形上的投影圖 2022/9/

4、18柏振海 9析出初晶A，液相變至與nP線交于n1時，初晶析出完畢1合金的凝固過程和組織液相成分變至n2時，A相消失，剩余液體直接析出M初晶，液相成分沿Mn2延長線變化液相成分沿e1E線變化至E點，進行三元共晶反應（LM+B+C），全部凝固完畢最后組織：M初晶+(M+B)二元共晶+(M+B+C)三元共晶n1時進行二元包晶反應（L+AM），液相成分沿nP線變化液相成分變至與e1E線的交點O，進行二元共晶反應（LM+B）2022/9/18柏振海 10析出初晶A，剩余液相成分沿A3延線變化3合金的凝固過程和組織液相成分變化至與nP線交于R點時，開始二元包晶反應（L+AM液相成分沿nP線變化至P點時，

5、進行包共晶反應（L+AM+C），合金位于MPC三角形中，A相消失過剩液體繼續冷卻時進行二元共晶反應（LM+C）液相成分沿PE變化至E點時，最后進行三元共晶反應（LM+B+C），凝固完畢2022/9/18柏振海 11各點所在區合金的凝固過程和相組成物合金點（區）凝 固 過 程 及 相 組 成 物1(nMn2區)LA,L+AM,LM,LM+B,LEM+B+C。室溫相組成物為：M+B+C2(Mn2P區)LA,L+AM,LM,LM+C,LEM+B+C。室溫相組成物為：M+B+C3(AgM區)LA,L+AM,Lp+AM+C。室溫相組成物為：A+M+C4(gMp區)LA,L+AM,Lp+AM+C,LM+C

6、,LEM+B+C，室溫相組成物為：M+B+C5(Ae3ug區)LA,LM+C,Lp+AM+C。室溫相組成物為：A+M+C6(uPg區)LA,LA+C,Lp+AM+C,LM+C,LEM+B+C，室溫相組成物為：M+B+C7(Ce3u區)LC,LA+C,Lp+AM+C。室溫相組成物為：A+M+C8(CuP區)LC,LA+C,Lp+AM+C,LM+C,LEM+B+C，室溫相組成物為：M+B+C9(ne1EM區)LM,LA+B,LpM+B+C。室溫相組成物為：M+B+C10(ME線)LM,LM+B+C。室溫相組成物為：M+B+Cg(AP與MC交點)LA,Lp+AM+C。室溫相組成物為：M+Cf(gP線

7、)LA,Lp+AM+C,LM+C,LEM+B+C，室溫相組成物為：M+B+Cu(e3P與MC交點)LA+C,Lp+AM+C。室溫相組成物為：M+C2022/9/18柏振海 126.6.3 等溫截面圖6-30 圖6-27的幾個等溫截面2022/9/18柏振海 13等溫截面700：除截取四個初晶面外，還截取部分二元包晶反應600：增加截取部分二元共晶反應（LM+B）2022/9/18柏振海 14等溫截面均為包共晶溫度截面表示包共晶反應前的狀態，四相區AMPC是由A+M+L和A+C+L兩個三相區所組成表示包共晶反應完畢狀態，四相區AMPC變成由A+M+C和M+C+L兩個三相區所組成2022/9/18

8、柏振海 156.6.4 變溫截面截面上17點為截面與相面投影圖的各特性線的交點mk的變溫截面各交點的合金在凝固過程中有一定特殊性2022/9/18柏振海 16三條液相線mk的變溫截面m34表示A液相面46表示M液相面K36表示B液相面2022/9/18柏振海 17mk的變溫截面包共晶反應線m13水平線，LAMCm12線上合金包共晶反應后液相消失，剩余A，凝固完畢后為A+M+C三相 23線段與2k1重疊，包共晶后，A相消失，剩余液體2k12022/9/18柏振海 18mk的變溫截面繼續冷卻，液體進行二元共晶反應（LM+C）2k1水平線進行三元共晶反應（LM+B+C），凝固完截面中其余線段，除43

9、線段表示三相平衡完畢外，均表示三相平衡開始，線段下面的三相區就是代表反應的三個相2022/9/18柏振海 19x合金凝固過程高溫冷卻碰上截面中五條線段，故有五個臨界點，有五種不同相變反應x1至x2析出初晶Ax2x3二元包晶反應（L+AM），A相消失x3x4析出M相x4x5二元共晶 LM+Cx5時進行三元共晶反應LM+B+C，全部凝固完畢2022/9/18柏振海 20y合金凝固過程從高溫冷卻，在截面中只碰上四條線段，但也有五種不同相變反應發生y1至y2析出初晶Ay2y3二元包晶L+AM包共晶LAM+Cy3y4：二元共晶 LM+Cy4三元共晶LM+B+C，凝固完畢y3溫度代表三種反應二元包晶反應L+AM結束二元共晶 LM+C開始2022/9/18柏振海 216.6.5 固相有固溶度時包共晶相區界面投影圖包共晶中的各個固相都存在一定的固溶度范圍相區界面在濃度三角形上的投影圖2022/9/18柏振海 22固相有固溶度時包共晶相區界面投影圖包共晶反應時各相成分三元共晶反應各相成分d1d2和c1c2之間