Equilibrium Cooling in Binary Phase Diagrams

Eutectic Reaction

液态完全互溶，固态形成两种固溶体α、β的二元系统

成分为$C_E$的合金冷却至$T_E$时，液态直接转变为两种固态的三相平衡反应，产物为Eutectic Structure：

$$L\rightarrow \alpha+\beta$$

要学会读图，识别eutectic temperature和eutectic composition

Lever Rule

基于质量守恒，用于定量计算两相区各相质量分数

Hypoeutectic/Hypereutectic Microstructure

Five Types of Phase

• 共晶转变 Eutectic Transformation

$$L \to \alpha + \beta$$

1 液态→2 固态，恒温恒成分，有共晶点

• 共析转变Eutectoid Transformation

$$\gamma \to \alpha + \beta$$

1 固态→2 固态（如 Fe-C 系统珠光体转变：$\gamma \to \alpha + Fe_3C$）

• 包晶转变Peritectic Transformation

$$L + \alpha \to \beta$$

1 液态 + 1 固态→1 固态，常见于组元熔点差异大的系统

• 包共析转变Peritectoid Transformation

$$\alpha + \beta \to \gamma$$

2 固态→1 固态，无液相参与

• 偏晶转变 Monotectic Transformation

$$L_1 \to L_2 + \alpha$$

1 液态→1 液态 + 1 固态，需液 – 液不混溶区（Miscibility Gap）

Thermodynamic Order of Phase Transformations

First-order transformation

• $\Delta V\ne0,\Delta S\ne0,\Delta H\ne0$；有潜热，体积突变，偏导数不连续
• Nucleation-Growth

Second-Order Transformation

• $\Delta V=0,\Delta S=0,\Delta H=0$；无潜热、体积突变
• Continuous Transformation