共析反应

自某种均匀一致的固相中同时析出两种化学成分和晶格结构完全不同的新固相的转变过程称为共析反应。同共晶反应相似，共析反应也是一个恒温转变过程，也有与共晶线及共晶点相似的共析点和共析线。共析反应的产物称为共析体。

二元合金相图

最简单的具有共析反应的二元合金相图如图1所示：

图1中，A和B代表两组分，c为共析点，dce为共析线，（β1+β2）是共析体，共析反应为：

由上述可知，二元合金相图的类型很多,但基本类型还是匀晶、共晶和包晶三大类。在分析二元合金相图时，应掌握以下要点：

1、相图中每一点都代表某一成分的合金在某一温度下所处的状态，此点称为合金的表象点。

2、在单相区中,合金由单相组成，相的成分即等于合金的成分，它由合金的表象点来决定。

3、在两个单相区之间必定存在着一个两相区。在此两相区中,合金处于两相平衡状态；两个平衡相的成分可由通过合金表象点的水平线与两相区边界线（即两相区与单相区的分界线）的交点来决定,两相的相对重量运用杠杆定律加以计算。

4、在二元合金相图中，三相平衡共存表现为一条水平线（三相平衡线）。

三相平衡线的图型特征及性质如图2所示。

共析反应强化

共析反应是指由一个固相生成与之完全不同的另外两个固相的反应，可用下式表示：

S1→S2+S3

在Fe-C相图中，当含碳量为0.77%的共析钢加热至727℃以上时，转变为单一的γ相。γ相冷却到727℃时，将发生如下的共析反应：

γ0.77→α0.0218+Fe3C6.69

反应生成的α相和Fe3C均为薄片状，其机械混合物称为珠光体。珠光体形成示意图如图3所示。

业共析钢的含碳量小于0.77%。由铁碳合金的平衡结晶过程可知，重共析钢在得到单一的γ相后，若继续冷却，则在γ相的晶界处开始析出初生的α相。随着温度的不断降低，初生的α相逐渐长大。当温度降低到共析温度727℃时，剩余的γ相被初生的α相所包围，此时γ相的含碳量达到0.77%。在共析温度727℃以下，剩余的γ相发生共析反应，生成珠光体。亚共析钢的室温平衡组织为α相和珠光体，初生的α相包围着珠光体，珠光体则像小岛一样弥散分布。亚共析钢的强度和硬度由珠光体提供，而α相则提供塑性。过共析钢的含碳量大于0.77%。在过共析钢中，其室温平衡组织为珠光体和Fe3C，由于脆性的Fe3C连续分布，故过共析钢的脆性较大。

通过控制合金的成分，可以改变硬脆第二相的数量，从而来控制合金的强度。对于亚共析钢，随着含碳最的增加，珠光体的数量也随之增加，相应的α相的数最不断减少，合金的强度不断增加。而对于过共析钢，随着含碳量的增加，珠光体的数量则随之减少，相应的Fe3C的数量不断增加，合金的强度下降而硬度上升。这就是说，当钢中的含碳量接近共析成分0.77%时，这种共析反应的强化效应才会达到一个最大值。

反应区别

共晶反应：指一定成分的液体合金，在一定温度下，同时结晶出成分和晶格均不相同的两种晶体的反应。

包晶反应：指一定成分的固相与一定成分的液相作用，形成另外一种固相的反应过程。

共析反应：由特定成分的单相固态合金，在恒定的温度下，分解成两个新的，具有一定晶体结构的固相的反应。

共同点：反应都是在恒温下发生，反应物和产物都是具有特定成分的相，都处于三相平衡状态。

不同点：共晶反应是一种液相在恒温下生成两种固相的反应；共析反应是一种固相在恒温下生成两种固相的反应；而包晶反应是一种液相与一种固相在恒温下生成另一种固相的反应。

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