?N%?ME61.9?19?100%??100%?45.6%MN97.5?19，而在室温时的相对量为

E'GFE'?F%??100%,?G%??100%FGFG。

3、亚共晶合金（50%Sn-Pb合金）

由图5.26可以看出该合金③在冷却到t1温度时，开始发生匀晶转变，从L

→?，该?称为初生相或初晶固溶体或先共晶相，用?初表示，随着温度的降低，?初的成分沿着固相线tAM变，相对量不断增加，L的成分沿着液相线tAE变，相对量不断减少，当冷却到t2温度时?初的成分达到M点的成分，剩余液相的成分

达到E点的成分，它们的相对量可用杠杆定律计算:

t2E61.9?50?100%??100%?27.8%?ME61.9?19 初%=（L%=100%-?初%=72.2%）或

Mt250?19?100%??100%?72.2a.9?19 L%=ME

t2????M??N全部转变为 在该温度（略低于t2）剩余液相发生共晶转变LE

共晶体，此时的组织为?初+（?+?），可以看出共晶体的量就等于t2温度时液

相的量。因此（?+?）%=L%=72.2%，这时它的相组成物为?和?，它们的相对

t2N97.5?50?100%??100%?60.5%?MN97.5?19量为%=，?%=100%-?%=39.5%。继续冷却由于固溶体的溶解度减小，因此它们都要发生脱溶过程，?初和?共的成分沿MF线变化析出二次相?初→?II， ?共→?II；?共的成分沿NG线变化析出二次相

?共→?II，它们析出的二次相?II和?II的成分也分别沿着MF和NG线变化，相对量逐渐增加。由于共晶体（?+?）中析出的二次相?II与共晶体?、?混合在一起，在显微镜下分辨不出，所以该合金的室温组织为?初+?II+（?+?）。见图5.31暗黑色块状部分为?初，在其上的白色颗粒为?II，而黑白相间的部分为共晶体（?+?），图5.32为该合金的平衡凝固示意图。可以看出该合金在室

tG?F%?3?100%FG温时的相组成物为?和?两相，它们的相对量为，

Ft3?100%FG，而组织组成物为?初+?II+（?+?），它们的相对量也可用

杠杆定律计算。由前面计算可知?初%=27.8%,(?+?)%=72.2%,现在要计算从?初中析出的?II的量，应先计算出?II的最大析出量（即为100%?初中能析出的?II

?G%?FM'?100%?的量）II最大%=FG，则从?初中析出的?II量为，?II%=?II最大%×?FM'?100%?27.8%FG。另外由相图可以看出，所有亚共晶合金的凝固过程都初%=

与该合金的凝固过程相同，不同的是当合金成分靠近M点时，?初的相对量增加，析出的?II%增加，其（?+?）的相对量减少；而合金的成分靠近E点时，?初

的相对量减少，析出的?II%减少，（?+?）相对量增加。

图5.31 50%Sn-Pb 合金显微组织 200×

图5.32 亚共晶合金凝固过程示意图 4 、过共晶合金（70%Sn-Pb合金）

由相图可以看出过共晶合金的凝固过程与亚共晶合金的凝固过程相似，不同的是它的初生相（先共晶相）为?固溶体，因此它在室温时的组织为： ?初+?II+（?+?），见图5.33，其中白亮色卵形部分为?初，黑白相间部分为共晶体

（?+?），过共晶合金的具体凝固过程请大家课后自己进行分析。 由上述典型合金的平衡凝固过程分析，可以得出二元共晶系合金的组织组成物图

（或叫组织分区图）如图5.34。

图5.33 70%Sn-Pb 合金显微组织 200× 图5.34 铅锡合金组织分区图

三、共晶系合金的不平衡凝固及组织

共晶系合金在不平衡凝固时，由于冷却速度快原子扩散不能充分进行，这不仅使固溶体产生枝晶偏析，而且还使共晶体的组织形态和共晶体与初晶的相对量发生

变化，共晶系合金的典型不平衡凝固组织主要有伪共晶和离异共晶。

1. 伪共晶

由共晶系合金的平衡凝固过程分析可知，只有共晶成分的合金在平衡凝固时，才能得到100%的共晶组织。但是在不平衡凝固时，成分在共晶点附近的亚共晶和过共晶合金，也能得到100%的共晶组织，这种由非共晶成分的合金经不平衡凝

固后，所得到的全部共晶组织称为伪共晶组织。 成分在共晶点附近的亚共晶和过共晶的合金，在不平衡凝固时能够得到全部共晶组织的原因是，在不平衡凝固时由于冷却速度较快，合金液体被过冷到共晶温度以下才凝固，这时液相对?固溶体的饱和极限，沿着?液相线的延长线变化，而液相对?固溶体的饱和极限，沿着?液相线的延长线变化，当合金液体过冷到这两条延长线所包围的区域中时，同时被?和?两相所饱和，发生共晶转变而得到全部的共晶组织，这两条延长线所包围的区域称为伪共晶区，凡是合金被过冷

到该区域才凝固，都能得到伪共晶组织。见图5.35。

图5.35 共晶系合金的不平衡凝固

通常亚共晶合金和过共晶合金在不平衡凝固时，随着冷却速度的增加，初晶量减少，共晶量增加。这种比平衡凝固时多出的共晶体都具有伪共晶特征，但不称它为伪共晶组织，因为伪共晶组织的形态特征与共晶组织完全相同，只是它的合金

成分不是共晶成分。 值得注意的是伪共晶区并不只是简单的由两液相线的延长线所构成，伪共晶区的形状和位置，通常与组成合金的两组元的熔点和组成共晶体的两相的生长速度以及共晶点的位置等因素有关。① 当两组元的熔点相近，共晶点的位置一般处在共晶线的中间，这时两组成相的生长速度相差不大，因此，伪共晶区大体上与共晶点对称，见图5.36（a），② 当组元的熔点相差较大时，共晶点的位置一般偏向低熔点的组元，在这种情况下形成?（与液相成分相近）比形成?（与液相成分相差较大）容易。（因为只有当?相生长到一定程度后，使液相中溶质浓度升高到一定程度时才能形成?相），如果?相的生长速度比?相大的多，则伪共晶区偏向高熔点组元；当?相的生长速度约大于或等于?相的生长速度，则伪共晶区逐渐向低熔点组元偏离，见图5.36（c），(d)，（b），在这种情况下不

平衡凝固时，共晶成分的合金也得不到全部共晶组织。

图5.36 四种伪共晶区