共晶反应，英文名为eutecticreaction，是一种化学反应。它是指一种液相在恒温下同时结晶出两种固相的反应。

中文名

共晶反应

外文名

eutectic reaction

属性

共晶

性质

反应

共晶点

发生这个反应在图上表现为一点

所属学科

化学、冶金

拼音

gòng jīng fǎn yīng

分类

共晶、亚共晶、过共晶

概述

共晶反应是指在一定的温度下，例如含碳量为

的铁碳合金，在1148℃的恒温下发生共晶反应，产物是奥氏体(固态)和渗碳体(固态)的机械混合物，称为“莱氏体”。在合金相图上，发生这个反应在图上表现为一点，那个点就是共晶点。

一种液相在恒温下同时结晶出两种不同成分和不同晶体结构的反应叫做共晶反应。所生成的两种固相机械地混合在一起，形成有固定化学成分的基本组织，被统称为共晶体。

特点

发生共晶反应时有三相共存，它们各自的成分是确定的，反应在恒温下平衡地进行。

最简单的共晶反应是在二元合金系统中，具有共晶成分的液体L，在共晶温度下同时凝固形成两固体相a和刀共晶组织。通常用公式L禅a+刀表示。在此共晶反应温度下，出现L、a及刀三相共存。以此方式凝固的合金为共晶合金。偏离共晶成分的合金组织为亚共晶或过共晶。

发生共晶反应的合金的结晶

Pb-Sn合金相图中有三种相

Pb与Sn形成的液溶体L相

Sn溶于Pb中的有限固溶体α相

Pb溶于Sn中的有限固溶体β相

相图中有三个单相区:L、α、β

三个双相区：

一条

的三相共存线(水平线cde)。这种相图称为共晶相图。

(Al-Si、Ag-Cu合金也具有共晶相图。)

合金相图

共晶反应

Pb-Sn相图是以共晶型转变为主要结晶方式的相图，在靠近组元两端各有一个有限固溶的均晶型结晶区域。

Pb与Sn都能形成有限固溶体。其中以 Pb为溶剂， Sn为溶质形成α固溶体。Sn在Pb中最大溶解度在c点。而以Sn为溶剂，Pb为溶质形成β固溶体。Pb在Sn中最大溶解度在e点. 固溶体α 与固溶体β相交与d点,d点被称为共晶点，表示此点成分(共晶成分)的合金冷却到此点所对应的温度(共晶温度)时，共同结晶出c点成分的α相和e点成分的β相。发生共晶反应时有三相共存，它们各自的成分是确定的，反应在恒温下平衡地进行。

水平线cde为共晶反应线，成分在ce之间的合金平衡结晶时都会发生共晶反应。

cf线为Sn在Pb中的溶解度线(或α相的固溶线)。温度降低，固溶体的溶解度下降。Sn含量大于f点的合金从高温冷却到室温时，从α相中析出β相以降低α相中Sn含量。从固态α相中析出的β相称为二次β，写作βII。这种二次结晶可表达为：

。

eg线为Pb在Sn中溶解度线(或β相的固溶线)。Sn含量小g点的合金，冷却过程中同样发生

二次结晶，析出二次α。

只有共晶合金才能发生共晶反应，非共晶合金不会发生共晶反应。