共晶反應，英文名為eutecticreaction，是一種化學(xué)反應。它是指一種液相在恒溫下同時(shí)結晶出兩種固相的反應。

中文名

共晶反應

外文名

eutectic reaction

屬性

共晶

性質(zhì)

反應

共晶點(diǎn)

發(fā)生這個(gè)反應在圖上表現為一點(diǎn)

所屬學(xué)科

化學(xué)、冶金

拼音

gòng jīng fǎn yīng

分類(lèi)

共晶、亞共晶、過(guò)共晶

概述

共晶反應是指在一定的溫度下，例如含碳量為

的鐵碳合金，在1148℃的恒溫下發(fā)生共晶反應，產(chǎn)物是奧氏體(固態(tài))和滲碳體(固態(tài))的機械混合物，稱(chēng)為“萊氏體”。在合金相圖上，發(fā)生這個(gè)反應在圖上表現為一點(diǎn)，那個(gè)點(diǎn)就是共晶點(diǎn)。

一種液相在恒溫下同時(shí)結晶出兩種不同成分和不同晶體結構的反應叫做共晶反應。所生成的兩種固相機械地混合在一起，形成有固定化學(xué)成分的基本組織，被統稱(chēng)為共晶體。

特點(diǎn)

發(fā)生共晶反應時(shí)有三相共存，它們各自的成分是確定的，反應在恒溫下平衡地進(jìn)行。

最簡(jiǎn)單的共晶反應是在二元合金系統中，具有共晶成分的液體L，在共晶溫度下同時(shí)凝固形成兩固體相a和刀共晶組織。通常用公式L禪a+刀表示。在此共晶反應溫度下，出現L、a及刀三相共存。以此方式凝固的合金為共晶合金。偏離共晶成分的合金組織為亞共晶或過(guò)共晶。

發(fā)生共晶反應的合金的結晶

Pb-Sn合金相圖中有三種相

Pb與Sn形成的液溶體L相

Sn溶于Pb中的有限固溶體α相

Pb溶于Sn中的有限固溶體β相

相圖中有三個(gè)單相區:L、α、β

三個(gè)雙相區：

一條

的三相共存線(xiàn)(水平線(xiàn)cde)。這種相圖稱(chēng)為共晶相圖。

(Al-Si、Ag-Cu合金也具有共晶相圖。)

合金相圖

共晶反應

Pb-Sn相圖是以共晶型轉變?yōu)橹饕Y晶方式的相圖，在靠近組元兩端各有一個(gè)有限固溶的均晶型結晶區域。

Pb與Sn都能形成有限固溶體。其中以 Pb為溶劑， Sn為溶質(zhì)形成α固溶體。Sn在Pb中最大溶解度在c點(diǎn)。而以Sn為溶劑，Pb為溶質(zhì)形成β固溶體。Pb在Sn中最大溶解度在e點(diǎn). 固溶體α 與固溶體β相交與d點(diǎn),d點(diǎn)被稱(chēng)為共晶點(diǎn)，表示此點(diǎn)成分(共晶成分)的合金冷卻到此點(diǎn)所對應的溫度(共晶溫度)時(shí)，共同結晶出c點(diǎn)成分的α相和e點(diǎn)成分的β相。發(fā)生共晶反應時(shí)有三相共存，它們各自的成分是確定的，反應在恒溫下平衡地進(jìn)行。

水平線(xiàn)cde為共晶反應線(xiàn)，成分在ce之間的合金平衡結晶時(shí)都會(huì )發(fā)生共晶反應。

cf線(xiàn)為Sn在Pb中的溶解度線(xiàn)(或α相的固溶線(xiàn))。溫度降低，固溶體的溶解度下降。Sn含量大于f點(diǎn)的合金從高溫冷卻到室溫時(shí)，從α相中析出β相以降低α相中Sn含量。從固態(tài)α相中析出的β相稱(chēng)為二次β，寫(xiě)作βII。這種二次結晶可表達為：

。

eg線(xiàn)為Pb在Sn中溶解度線(xiàn)(或β相的固溶線(xiàn))。Sn含量小g點(diǎn)的合金，冷卻過(guò)程中同樣發(fā)生

二次結晶，析出二次α。

只有共晶合金才能發(fā)生共晶反應，非共晶合金不會(huì )發(fā)生共晶反應。