共晶反應

共晶反應是指在一定的溫度下，例如含碳量為的鐵碳合金，在1148℃的恆溫下發生共晶反應，產物是奧氏體(固態)和滲碳體(固態)的機械混合物，稱為“萊氏體”。在合金相圖上，發生這個反應在圖上表現為一點，那個點就是共晶點。

一種液相在恆溫下同時結晶出兩種不同成分和不同晶體結構的反應叫做共晶反應。所生成的兩種固相機械地混合在一起，形成有固定化學成分的基本組織，被統稱為共晶體。

發生共晶反應時有三相共存，它們各自的成分是確定的，反應在恆溫下平衡地進行。

最簡單的共晶反應是在二元合金系統中，具有共晶成分的液體L，在共晶溫度下同時凝固形成兩固體相a和刀共晶組織。通常用公式L禪a+刀表示。在此共晶反應溫度下，出現L、a及刀三相共存。以此方式凝固的合金為共晶合金。偏離共晶成分的合金組織為亞共晶或過共晶。

發生共晶反應的合金的結晶

Pb-Sn合金相圖中有三種相

Pb與Sn形成的液溶體L相

Sn溶於Pb中的有限固溶體α相

Pb溶於Sn中的有限固溶體β相

相圖中有三個單相區:L、α、β

三個雙相區：

一條的三相共存線(水平線cde)。這種相圖稱為共晶相圖。

(Al-Si、Ag-Cu合金也具有共晶相圖。)

Pb-Sn相圖是以共晶型轉變為主要結晶方式的相圖，在靠近組元兩端各有一個有限固溶的均晶型結晶區域。

Pb與Sn都能形成有限固溶體。其中以 Pb為溶劑， Sn為溶質形成α固溶體。Sn在Pb中最大溶解度在c點。而以Sn為溶劑，Pb為溶質形成β固溶體。Pb在Sn中最大溶解度在e點. 固溶體α 與固溶體β相交與d點,d點被稱為共晶點，表示此點成分(共晶成分)的合金冷卻到此點所對應的溫度(共晶溫度)時，共同結晶出c點成分的α相和e點成分的β相。發生共晶反應時有三相共存，它們各自的成分是確定的，反應在恆溫下平衡地進行。

水平線cde為共晶反應線，成分在ce之間的合金平衡結晶時都會發生共晶反應。

cf線為Sn在Pb中的溶解度線(或α相的固溶線)。溫度降低，固溶體的溶解度下降。Sn含量大於f點的合金從高溫冷卻到室溫時，從α相中析出β相以降低α相中Sn含量。從固態α相中析出的β相稱為二次β，寫作βII。這種二次結晶可表達為：。

eg線為Pb在Sn中溶解度線(或β相的固溶線)。Sn含量小g點的合金，冷卻過程中同樣發生

二次結晶，析出二次α。

只有共晶合金才能發生共晶反應，非共晶合金不會發生共晶反應。