包晶相图

贡献者： ACertainUser

　　¹

　　 包晶转变：由一个液相与一个固相生成另一种固相。$L + \alpha \rightarrow \beta$

　　 在热力学中，往往只关心相的变化；但由于动力学因素，实际冷却时，各相往往形成一定的有序组织结构。本文一并简要讨论，以 Pt-Ag 合金的平衡冷却为例。

1. 包晶相图

$10.5\% < wAg < 42.4\%$ 的合金

　　 *：图中脱熔相的 $\alpha_I$ 是原书写法，新版已更新为 $\alpha_{II}$，下同

　　 全程的相转变：$L \rightarrow \alpha+\beta$

　　 全程的组织转变：$L \rightarrow (\alpha+\beta)_{Peritectic} + \alpha_{II} + \beta_{II}$

　　 1 点以上，先发生匀晶转变 $L \rightarrow \alpha$

　　 2 点处，发生包晶转变 $L+ \alpha \rightarrow \beta$。此处相变完成后，此前匀晶反应形成的α没有被完全消耗，而 L 被完全消耗，系统由α与β组成。由于生成β需要原子的扩散，β往往围绕α相而生成，体现明显的 “包晶” 特点。

• 包晶转变是恒成分转变，即包晶转变中，先后结晶的部分的成分一致
• 包晶转变是恒温转变：f=2-3+1=0，系统没有自由度

　　 2 点以下，发生脱熔转变。$\alpha \rightarrow \beta_{II}, \beta \rightarrow \alpha_{II}$

$42.4\% < wAg < 66.3\%$ 的合金

　　 全程的相转变：$L \rightarrow \alpha+\beta$

　　 全程的组织转变：$L \rightarrow \beta + \alpha_{II}$

　　 2 点以上，先发生匀晶转变 $L \rightarrow \alpha$

　　 3 点处，发生包晶转变 $L + \alpha \rightarrow \beta$.此处，相变完成后，此前匀晶反应形成的α被完全消耗，但 L 没有被完全消耗，系统由β+L 组成。

　　 3 点以下，再发生匀晶转变，生成β $L \rightarrow \beta$。

　　 4 点处，L 被完全消耗，系统完全由β组成

　　 4 点以下，发生脱溶转变 $\beta \rightarrow \alpha_{II}$

其余成分的合金

　　 仅发生简单的匀晶-脱熔转变，不再列举。

1. ^ 本文参考了刘智恩的《材料科学基础》