共晶反应Pb-Sn合金相图

如题所述

Pb-Sn合金的相图是以共晶型转变为核心,展示了两种金属在不同温度和成分下的结晶行为。在相图的两端,Pb和Sn各自有一个有限的固溶区域,形成均晶型结晶。

Pb与Sn之间形成两种固溶体,首先是Pb作为溶剂,Sn作为溶质形成α固溶体,Sn在Pb中的最大溶解度发生在c点。相反,当Sn作为溶剂,Pb作为溶质时,形成β固溶体,Pb在Sn中的最大溶解度出现在e点。这两个固溶体在d点相交,d点被称为共晶点,表明当合金成分达到共晶成分,冷却到共晶温度时,α相和β相同时结晶出来。这个过程在恒温下达到平衡状态,涉及三相共存。

相图中水平线cde代表共晶反应线,当合金成分位于ce区间,冷却时会经历共晶反应。沿着cf线,Sn在Pb中的溶解度随温度下降而降低,当合金中Sn含量超过f点时,高温冷却后,α相会析出β相以减少Sn含量,这种从α相中析出的β相被称为二次β,用符号βII表示。

最后,eg线代表Pb在Sn中的溶解度线,对于Sn含量小于g点的合金,在冷却过程中,同样会发生二次结晶,析出二次α相。整个相图揭示了Pb-Sn合金在冷却过程中的复杂相变行为。
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