基本介紹
- 中文名：共析反應
- 外文名：eutectoid reaction
- 套用：固態合金
- 化學成分：兩種
- 對比：共晶反應
- 常見反應：鐵碳合金中的珠光體轉變
二元合金相圖,共析反應強化,反應區別,
二元合金相圖
最簡單的具有共析反應的二元合金相圖如下圖所示：
具有共析反應的二元合金相圖圖中，A和B代表兩組分，c為共析點，dce為共析線，（β1+β2）是共析體，共析反應為：
共析反應由上述可知，二元合金相圖的類型很多,但基本類型還是勻晶、共晶和包晶三大類。在分析二元合金相圖時，應掌握以下要點：
1、相圖中每一點都代表某一成分的合金在某一溫度下所處的狀態，此點稱為合金的表象點。
2、在單相區中,合金由單相組成，相的成分即等於合金的成分，它由合金的表象點來決定。
3、在兩個單相區之間必定存在著一個兩相區。在此兩相區中,合金處於兩相平衡狀態；兩個平衡相的成分可由通過合金表象點的水平線與兩相區邊界線（即兩相區與單相區的分界線）的交點來決定,兩相的相對重量運用槓桿定律加以計算。
4、在二元合金相圖中，三相平衡共存表現為一條水平線（三相平衡線）。
三相平衡線的圖型特徵及性質如下圖所示。
三相平衡線的圖型特徵及性質共析反應強化
共析反應是指由一個固相生成與之完全不同的另外兩個固相的反應，可用下式表示：
S1→S2+S3
在Fe-C相圖中，當含碳量為0.77%的共析鋼加熱至727℃以上時，轉變為單一的γ相。γ相冷卻到727℃時，將發生如下的共析反應：
γ0.77→α0.0218+Fe3C6.69
反應生成的α相和Fe3C均為薄片狀，其機械混合物稱為珠光體。珠光體形成示意圖如下圖所示。
珠光體形成示意圖業共析鋼的含碳量小於0.77%。由鐵碳合金的平衡結晶過程可知，重共析鋼在得到單一的γ相後，若繼續冷卻，則在γ相的晶界處開始析出初生的α相。隨著溫度的不斷降低，初生的α相逐漸長大。當溫度降低到共析溫度727℃時，剩餘的γ相被初生的α相所包圍，此時γ相的含碳量達到0.77%。在共析溫度727℃以下，剩餘的γ相發生共析反應，生成珠光體。亞共析鋼的室溫平衡組織為α相和珠光體，初生的α相包圍著珠光體，珠光體則像小島一樣彌散分布。亞共析鋼的強度和硬度由珠光體提供，而α相則提供塑性。過共析鋼的含碳量大於0.77%。在過共析鋼中，其室溫平衡組織為珠光體和Fe3C，由於脆性的Fe3C連續分布，故過共析鋼的脆性較大。
通過控制合金的成分，可以改變硬脆第二相的數量，從而來控制合金的強度。對於亞共析鋼，隨著含碳最的增加，珠光體的數量也隨之增加，相應的α相的數最不斷減少，合金的強度不斷增加。而對於過共析鋼，隨著含碳量的增加，珠光體的數量則隨之減少，相應的Fe3C的數量不斷增加，合金的強度下降而硬度上升。這就是說，當鋼中的含碳量接近共析成分0.77%時，這種共析反應的強化效應才會達到一個最大值。
反應區別
共晶反應：指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時結晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應。
包晶反應：指一定成分的固相與一定成分的液相作用，形成另外一種固相的反應過程。
共析反應：由特定成分的單相固態合金，在恆定的溫度下，分解成兩個新的，具有一定晶體結構的固相的反應。
共同點：反應都是在恆溫下發生，反應物和產物都是具有特定成分的相，都處於三相平衡狀態。
不同點：共晶反應是一種液相在恆溫下生成兩種固相的反應；共析反應是一種固相在恆溫下生成兩種固相的反應；而包晶反應是一種液相與一種固相在恆溫下生成另一種固相的反應。
