相圖
共晶反應(eutectic reaction)
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在共晶點,冷卻液體會發生一件戲劇性且瞬間的事:單一液體在同一固定溫度下,直接同時凝固成兩種不同的固體晶粒。彷彿一種流體忽然裂解成兩個相互交織的固體。
更精確地說,共晶反應是冷卻時「液體 → alpha + beta」,發生在不變的共晶溫度與組成。依相律,二元系統固定壓力下三相並存給出 F = 0,因此它只在唯一一個溫度發生,三相同時並存,溫度保持水平直到最後一點液體用盡。兩個固體通常長成細密交錯的層狀,因為兩種不同組成必須在移動的凝固前緣正前方以短程擴散側向分離。以鉛錫為例:L(61.9 Sn) → alpha(19 Sn) + beta(97.5 Sn),發生在 183 度 C。
共晶組織細密、可以相當強,而低熔點使它為銲料與鑄造合金所倚重,因為它們充模性好、又在單一溫度凝固。共晶是「液體變兩個固體」的原型;它純固態的表親是共析反應,也就是在鋼中造出波來鐵的那個反應。
鉛錫:L → alpha + beta,在 183 度 C 於單一水平溫度凝固成細密層狀組織。
三相同時並存意味著自由度為零,所以溫度固定。
共晶(液體變兩固體)與共析(固體變兩固體)不同;它們在圖上長得像,但起始相不同。
另見