三元系侧边均为二元低共熔型有限固溶体的相图分析

图4.24是三个侧边都是二元低共熔型有限固溶体的三元合金相图，表明了三个侧边二元系的状态。和4.2节所述三个侧边是简单二元共晶系的不同，在于液相限开始结晶时析出并与之平衡的不是纯组元，而是组成随液相组成不同而不断变化的固溶体。如果仅仅考察这个体系的液相限投影，那么和简单三元共晶系并没有任何差别，如果考察液相限温度以下的相区结构，就可以看出它的特殊性来。

图4.24 三个侧边都是二元低共熔型有限固溶体的三元合金相图

现在以BC侧边二元系为例，这个体系中与二元共晶点e₂′平衡的两个固溶体相是b′和c′，而不是纯组元B和C。当这个二元系加入另一个组元A时，e₂′就向三元系的空间内部延伸，在其投影图上也就是e₂→E的延伸。从立体透析图4.25中可以清楚看得出这一过程：在二元系中e₂′与之平衡的固溶体相b′和c′处在一条等温的水平直线上；进入三元系后，温度降低时e₂′沿着e₂′→E移动，到达温度t时，与之平衡的t′和t″组成的固溶体形成了结线三角形△tt′t″；温度降到u时，平衡的结线三角形是△uu′u″；降到v时是△vv′v″；最后一个结线三角形是△ES′_BS′_C。由e₂到E结线三角形连续扫描所包围的区域是L+β+γ三相区。与此同时，和另外两条（图上没有标出的）共晶线e′₁E和e₃′E汇合到E点。这时发生的是四相平衡，体系的自由度F=3（组元数）+1（恒压系）-4（相数）=0，所以E点的组成和温度都是不变的。E点和S_A′、S′_B、S′_C共同构成一个三角形△S_A′S′_BS′_C水平面，凡是组成点落在这个三角形之内的熔态合金，冷凝最后都会以三元共晶的四相反应结束，得到α+β+γ的三个固相。相反，组成在这个三角形之外的合金，例如组成位于ϕδS_BS_Cηφ区内的合金（图4.24），冷凝最终得到的将是β+γ两个固溶体相的结构；位于Bκδϕ或φηλC区内则分别得到β或γ的单相合金。以上只是讨论了靠BC二元系一侧的结构，其它两侧的状况是完全相同的，可以依例诠释。

这个体系的多温截面因为参入了有限固溶体而变得复杂多了。截面的位置如图4.26所示，相应的截面则列于图4.27。

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图4.25 一个侧边二元低共熔（共晶）系向三元系内部延伸的立体透析

图4.26 多温截面在三元系投影图上的位置

图4.27 各侧边均为二元有限固溶体的三元系的多温截面图