下一个钢板切割工件：杭州碳板零割下料，碳板零割批发，按图数控切割。

ru塑性变形，伴随变形而出现加工硬化，阻止了变形的发展并使应力電新分布。
45钢的加工硬化也给生产带来一些不利的影响。如变形时硬度提高而使加工困难。这就需要安排一些中间处理环节降低硬度，恢复45钢的塑性变形能力。
(三）产生内应力
在冷塑性变形时，外力对45钢所做的功，约有90%消耗于金W的塑性变形并转化为热能,使45钢温度升高而耗失。另外10%则残留在45钢的内部组织中，这就是所谓内应力，也叫残余内应力或变形内应力。
具有内应力的45钢材料，在存放、加工和使用过程中，内应力可能重新分布，会降低硬度、耐蚀性，产生脆性，致使材料或工件发生变形或开裂。例如：冷拉圆钢被车削掉一层后，常会伸长，就是内应力重新分布的结采。
具有内应力的45钢材料在承受外力时，内应力可能与外力叠加或抵消，从而降低或提高材料的承载能力。此外，内应力还降低45钢材料的耐蚀性，在应力状态下45钢材料所遭受的腐蚀称为应力腐蚀。
可见，只有在内应力与外力抵消的少数情况下，内应力的存在才有利。而在多数情况下，内应力的存在对性能不利，这时可通过热处现（低温退火）來消除。
(四）形变织构
当塑性变形量很大时，由于变形时晶体的转动，使晶体各晶粒某一晶向都不同程度地转到与外力相近的方向。这样，就使得原来位向不同的各个品粒取得接近于一致位向的择优取向，此时的组织结构称为形变织构，见图3—19。
同一种材料，随着加工方式的不同，相应地出现不同的(d)砂、构织构。例如，冷拉拔时形成的称为丝织构；冷轧板时形成的称板织构。
45钢或合金中形成织构，使其性能带有方向性，对于加工工艺往往造成极大的影响。这在多数情况下是我们不希望的。例如，用冷轧薄板深冲杯形工件时，往往出现薄厚不均匀，上沿不齐的“制耳”现象，见图3—20。但在某些情况下，织构却是有用的，例如变压器用硅钢片，其组织为体心立方结构，M体心立方结构沿〔100〕方向晶粒择优取向最易磁化。若采用此晶向形成织构，则铁损大为减少，磁导率显著增加，因此电磁性能好。
此外，冷塑性变形还会使材料电阻增加，耐蚀性下降。三回复和再结晶?
在冷塑变形后会出现材料的加工硬化。为了消除这个现象便于零件的加工，-?般对材料要进彳f恢复变形能力的处理。由于材料的性能变化是由其内部组织结构变化而决定和引起的，因此，消除加工硬化也要从变化其内部组织的角度去考虑。
塑性变形使晶格畸变的程度增大，这使得变形45钢的自由能升高而处于不稳定状态，因此便有一种45钢向冷变形前的稳定状态转化的自发趋势。但是，在常温下，由于45钢原子的扩散能力小，使冷变形45钢的不稳定状态可维持较长的时间，如果把冷变形45钢加热至一定的温度，使原了?扩散能力增加，则可发生一系列组织与性能的变化。这个变化随温度的升高可分为三个阶段：回复一再结晶一晶粒长大。见图
当加热温度不太高时，原子扩散能力低，组织不会发生明显的变化。但是，在IhI复过程中原子作短距离扩散，使晶格畸变程度减轻，从而使材料的内应力明显下降。这种在加热温度不高时因原子活动能力增大而改善材料组织和性能的过程，称为冋复。工业上利用回复来消除材料的内应力（称为消除应力退火）。
(二） 再结晶和再结晶温度
当冷变形45钢被加热至较高温度时，由于原子扩散能力增加，可以大大改变材料的性能，在较高温度时，从晶粒被拉长的布满滑移带的绗织上首先长出一些细小的晶核，而后逐渐长大直至互相接触为止。每个晶核都长成一个新的等轴晶而替代了原来的晶粒。新的晶粒与被替代晶粒有完全相同的晶格，使变形的晶粒或破碎的晶粒再结晶为冷变形前的结构，把冷塑变形造成的各种缺陷影响除去，因此加工硬化也随之消除，佥属又恢复到未变形时的状态。这一转变过程，称为再结晶（退火）。再结晶过程并未改变晶格类型。
45钢冷塑变形后，要发生再结晶需有一定的条件。每一种45钢发生再结晶时需要的能量不同，因而它们再结晶时的温度也不同。我们称能够使某种45钢发生再结晶的最低温度为这种45钢的再结晶温度，用丁?表示。实验证明，45钢的再结晶温度与其熔点有关。它们之间的关系可用下式表示：
T^&0.4T熔
式中温度单位为开（K)。一些纯45钢的最低再结晶温度见表
表3—2几种纯45钢的最低再结晶温度
金城 最低再结日温度C 熔点，’C 45钢 最低再结晶温度，C 熔点，C
锡 <室温 232 锏 200 1083
铅 <室温 327 铁 450 1538
锌 室温 420 镍 600 1452
铝 150 660 钼 900 2560
镁 150 695 钨 1200 3370

四、冷、热塑性变形的界限
45钢在再结晶温度以下进行加工，塑性变形引起加工硬化，必要时还需进行再结晶处理才可消除。如果我们在加工之前先把45钢加热至再结晶温度以上，再在这个温度下对45钢进行加工，那么，45钢塑性变形一方面导致加工硬化，另一方面乂同时进行了再结晶消除加工硬化，其效果是加工以后材料不会出现加工硬化现象。由此可见，在再结晶温度以匕和以下对45钢进行加工的效果是不同的。在工程以再结晶温度为界，在此温度以上不产生加工硬化的塑性变形过程称为热塑性变形，亦叫热加工；在此温度以下的产生加工硬化的塑性变形过程称为冷塑性变形，亦叫冷加工。
五、热塑性变形对45钢组织性能的影响
45钢的热塑性变形不产生加工硬化。这对材料在组织性能t产生很大影响。
(一） 改善组织
热加工使45钢铸态遗留下来的组织缺陷得到明显改善，从而提高材料的性能。例如；气泡、缩孔大部分可焊合，铸态疏松得到改善，材料的致密度增加。再如铸态得到的粗大柱状晶组织通过变形被破碎为等轴晶，大块的碳化物可以经变形被压碎并使其分布均匀，这都提高了材料的性能。
(二） 细化品粒
粗大的晶粒经过变形被粉碎，使晶粒细化。但须知如果定形量小或加工终止温度高，则使晶粒仍然粗大。因此，要I择适当的变形和终了温度。
(三）形成纤维组织
热加丁可改变金厲材料内部夹杂物的形状及分布情况，牛使其细化。由于许多夹杂物在卨温卞亦具有一定的賴性，因HJ在热塑性变形过程中它们会顺着45钢流动的方向被拉长，叩形成了一条条被拉长的平行于加工方向的黑色条纹，这就黾纤维组织。在低倍观察时叫做流线。
具有纤维组织的材料带有明显的方向性，沿着纤维方向〔纵向）的强度、塑性和韧性都明显大丁?垂直于纤维方向（横向）的上述性能。表3—3给出r?轧制正火状态45号钢的纵向和横向性力学性能。
表3—345号钢力学性能与纤维方向的关系
取样方向 ~，MPU 60.2MP(I 6，％ 4,% aK,J/cm2
顺纤纤维(纵向) 715 47 17.5 62.8 6.2
垂直纤维(横向) 672 44 10 31 3.0

经过热K力加工的45钢材料，一般都存在纤维组织，因此，在实际生产中，应尽量使纤维的方向与零件承受的最大应力方向相适应，使纤维呈连续分布，以获得较高的力学性能。图3—22是锻造的曲轴与切削加工的轴纤维组织分布情況示意图，从图中可以看出锻造的曲轴纤维组织是连续的，因此，其力学性能好。?
(a)
锻造的
图3—22曲轴钎维组织示意图
小结
45钢材料由液态原子无规则排转变为固态原子规则排列称为结晶，结晶过程是由生核长大完成的，快冷（加大过冷度）和变质处理（加入人工晶核）等方法，可以使结晶后获得细小的晶粒。晶粒越细小，45钢材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好。
45钢的塑性变形主要是通过滑移进行的。冷塑性变形后的金《被加热到较髙温度，已破碎的晶粒被新的等轴晶粒而代替，Li歪科、畸变的晶格也恢复，这种现象叫做再结晶，能发生再结晶现象的最低温度，叫做再结晶温度。在再结晶温度以下发生的塑性变形叫做冷塑性变形，冷塑性变形能使45钢材料产生加工硬化现象，产生内应力和形成“织构”。在再结晶温度以上发生的塑性变形，叫做热塑性变形，热塑性变形实质是冷塑性变形和再结晶现象同时进行的，因此，不产
93
生加工硬化和内应力现象，它輯消除铸态组织缺陷，细化晶粒，提高材料力学性能，还能形成纤维组织，使材料具有方向性。
形成“织构”和“纤维组织”虽然都使材料具冇方向性，但它们是两个不同的概念，不要混淆：“织构”是指45钢材料在外力作用"F晶粒“择优取向”；“纤维组织”是指45钢中的夹杂物在高温下被外力拉长，形成的一条条平行于加工方向的黑色条纹。
本章讲授的重点是如何控制晶粒的大小，晶粒大小与力学性能的关系，冷、热塑性变形对45钢材料组织和性能的影响。难点是塑性变形机理和冷、热塑性变形的界限。学习本章主要是为后续章、节知识打理论基础。
第四章二元合金相图和铁碳合金
第一节二元合金相图
一、二元合金相图的建立
(-)合金相图的概念
I、元
组成合金最基本的、能够独立存在的物质叫做组元，简称元。由几个组元组成的合金就叫几元合金。一般说，组元就是组成合金的元素。如钢是铁和碳两种元素组成的合金，称铁和碳是组成钢的组元或元。有时把加热或冷却过程中不
分解、不转变的稳定化合物也当作组元。
2、系
由不同的组元，按不同比例配制成一系列不同成分的合金系列，称合金系，或简称系。如Cu-Zu系，Pb-Sb系，Fe
-C系等。
3、相图
用于表示合金系在平衡条件下不同相与温度、成分之间关系的图解叫相图。相图还可以表示合金成分、温度与组织状态之间的关系，所以又叫做状态图。又因为相图反映的是平衡条件下合金组织变化的规律，肼以也叫平衡图。
所谓平衡条件是指当外界条件不变时，合金中各相的成分、结构和相对数量等均不随时间而改变。由于相图反映的是在极其缓慢的加热或冷却条件下合金组织的变化规律，符合平衡条件，所以说相图是反映T?衡条件下合金组织的变化规律。
4、二元合金相图及表示法
用于表示二元合金系屮不同相与温度、成分之间关系的图解叫做二元合金相图。
一.元合金相图需要采用两个坐标轴表示。纵轴为温度轴，以C表示；横轴为成分轴，以第二组元的重量百分数表示；坐标原点表示基元素，见阍4一I。图中任意作一水平线，这一水平线代表一定的温度；任意作一垂线，这垂线代表某一成分的合金；图中任一点称为状态代表点，表示某一成分的合金，在某一温度下，合金的状态。
(二）二元合金相图的建立
二元合金相图都是用实验方法测得的，其屮以热分析法最简便、最常用。下面以铜镍二元合金为例，说明热分析法测
A102030iO5060708090B图4一I二元合金相图表示法
得相图的过程。
1、配制不同成分的铜镍合金，如：
I100%铜
I75%铜和25%镍I50%铜和50%镍
IV 25%铜和75%镍
V 100%镍
配制的合金越多，测得的相图越精确。
2、作出上述各合金的冷却曲线，并找出各冷却曲线上的临界点，即组织发生转变时的温度。
3、画出温度一成分坐标系，作出各合金的成分垂线，并在其上标出临界点。
4、把不同成分合金的各相同意义的临点连接成光滑的曲线，并标出各点的字母和各区的相或组织符号，所得的整个图形就是铜镍二元合金相图，见图4一2。?
图4一2铜镩合金相图的建立
从图4一2可看出，纯铜、纯镍是在恒温下结晶的，铜镍合金S、EI、W都是在一定温度范围内结晶的。ZlB是各合金开始结晶的温度连线，在此线以上所有的合金都处于液相状态，因而此线称为液相线，是各合金结晶终了的温度连线，在此线以下合金都处于固相状态，所以此线称为固相线。这两条曲线把铜镍合金相图划分三个相区；液相线以上为液相区，用字母L表示；固相线以下为固相区，用字母X表示；液相线和固相线之间是液相、固相两相共存区，用字母L+?表
/INO
从相图中可以看出合金在加热或冷却时相变情况。在单相区，相的成分就是合金的成分，相的重.量就是合金的重量，但在两相区各相的成分和相对量不能直接看出，必须借助杠杆定理确定。
二、杠杆定理
在两相区合金存在的两相的成分和相对数M都在随温度变化而变化，如何确定呢？利用杠杆定理可以确定。杠杆定理是用来确定两相区内，两个平衡相的组成及成分、相对审量的重要工具。杠杆定理内容如下，其证明和力学比喻见图4—30

图-3杠杆定律的证明及力学比喻
(―)确定两平衡相的组成及成分
如图4一3所示，通过状态代表点a作一水平线，两端所交的两个相区，即是合金k在温度U下共存的两个相L和Ct,两个交点b、c在横坐标t的投影?/,、X2分别为L相和a相的成分。这是因为k成分的合金在^温度下，既然是液相L和固相a两相平衡，就说明此时的液相含镍已达饱和，不然镍会溶解，而在温度U时，含镍巳达饱和的液相L,只能是含镍为X,的合金。同理固相u也只能是含镍X2的合金。
(二）确定两平衡相的相对埴
设：合金的总重世为I，液相的重M?为认，固相的重蜇为Oa,巳知液相中的含镍蜇为Z1,固相中含镍玷为&，合金的98
含镍量为k，则可写出：
JQljTQa=I (I)
\Qi?Qa?X2=IXk (2)
解方程(I)(2)得:
k——Xi Xz——k
由于上面两个式子中的X2—X,，k—X,，Xi~k分别等于相图中线段的长度，所以以上两式又可写成：kxi —X2Ic
Qa==^
QakX]
EP：两个平衡相重量之比力学中杠杆定理非常相似。在
图4一3中，如果把X2X1看成是杠杆的总长，k看作是支点，
杠杆两端分别悬挂重物CV和Q,.，根据杠杆平衡条件Q-?x^k
=Ol.KX1也可写成：
Qa=JCX1Qix2k
所以以上关系被形象的称为杠杆定理。
杠杆定理还可以说明合金在缓慢加热或冷却时，相的成分相对量的变化。随着温度的降低，液相的成分沿着液相线向A点变化，即液相中含镍址逐渐减少；固相的成分沿着
固相线A"B向k点变化，即含镍量也逐渐减少，而越来越趋近于合金的成分。随着温度的降低两相相对域的变化是代表液相L重量的线段X2K越来越短，代表固相(X重量的线段KX1'越来越长，B卩：液相的相对量不断减少，而固相的相对量不
断增加，最后合金全部结晶为含镍k的单一固溶体。
必须强调，杠杆定理只适用于相图上的两相区，三相区无法用，单相区没有必要用。
三、二元合金相图简介
不同元素组成的合金，相图的形式不同，已测出的各种形式〉的相图，经过综合分析可归纳为五种基本类型，任何复杂的相图都可看成由这些基本相图组成的。五种类型相图如下
(一）匀晶相图
两组元在液态和固态均能无限互溶的合金系所构成的相m,称为匀晶相图。如Cu—Ni、Fe—Cr、Fe—W、Au—Ag、W
图匀晶相囝
一Mo等均具有这种类型相图，如图4一4。
I、相图分析
匀晶相图是二元合金相图中最简单的-?种。
a点为组元A的熔点，b点为组元B的熔点。ab为液相线，代表各种成分的A—B合金在冷却过程中开始结晶或加
热过程中熔化终了的温度；⑷为固相线,代表各种成分的八一B合金在冷却过程中结晶终了或加热过程中开始熔化的温度。液相线以上为液相区L;固相线以下为固相区液相线和固相线之间为L+cx两相区。
2、合金的结晶过程
以合金I为例，分析合金的结晶过程及其产物，见图4__
图4一5二元匀晶相图及其结晶过程分析
当合金T从高温液态冷却至t,和液相线相交于I点时，开始从液相中结晶出a固溶休，随着温度的下降，oT固溶体的M增加，液溶体的量减少。在两相区时，L和ex的成分和相对量的变化可用杠杆定理求得。如t2时，两相的成分和相对量:过2点作一水平线与ab交于2'与#交干2"，2'和2〃在横坐标
上的投影，分别为1>和《相的成分；I=發。从图屮可以肴出：随苕温度的下降液相的成分从r向变，逐渐减少，a相的成分由I"向4变，也逐渐减少；代表液相和对贵的线段长度由11"变到零，代表a相相对量的线段长度由O变到即液相不断减少，《相.不断增加，直至冷却到Im和固相线交于4点时，结晶终了。4点以下合金全部为固溶体，合金的成分就是《固溶体的成分，继续冷却至室温，同溶体的状态^成分都不再发生变化。
(二）共晶相图
二组元在液态尤限互溶，同态有限互溶并发生共晶反应形成的相图，称为共晶相图。如Pb_Sb、Pb—Sn、Ag—Cu、Al—Si等合金系均具有这种类型的相图，见图4一6。
]、相图分析
a、b两点分别为组元A、B的熔点。
d、e点分別为B组兀在A组元中及A组元在B组元中的最大溶解度。 -
C点为共品点，即《和13两相同时结晶的温度和成分。f、g点分别为B组元在A组元中及A组元在B组元中室温时的溶解度。abc线为液相线adceb线为固相线
dee线为共晶线，成分在de之间的合金，结晶时冷却到此线温度时，都发生共晶反应，即L4a+P。
df和eg线分别为B组在A组元中和A组元在B组元中的溶解度曲线。也称固溶线。
abc线以上为液相区L，靠纯元的两个封闭区adfA和begB分别为固溶体cx和P的单相区。共三个单相区。
两个单相区之间必定夹有一个由这两个单相组成的两相区，因此有cx+p、cx+L、P+L三个两相区。dee线为L、a、p三相共存水平线。
2、典型合金的结晶过程
(1) 有限固溶体合金的结晶过程。
合金丨为任一成分的固态下形成有限固溶体的合金，其结晶过程及其产物见阁4-70
合金I从高温冷却下来，当冷到和液相线相交rI点时，开始结品出u同溶体，继续冷却，随温度下降a量逐渐增加，^冷到和固相线相交于2点时，液溶体全部结晶成“固溶体，继续冷却，在温度2和3点范围内，合金状态不变，均是单相固溶体，继续冷却至和固溶线相交于3点时,B组元在A组元中的溶解度达到饱和状态，温度再降低，过剩的B组元将以P固溶体的形式从屮析出，为f与液相中析出的初生P相区别这时的P固溶体称为一.次相，用卩I表示。随着温度的继续降低a固溶体的溶解度继续降低，从a中析出的|3,逐渐增加，直至室温，合金I的最终组织由a+P,两相组成。Pi与3在成分和晶体结构上是一样的，只是P,是在固态下析出的，由于固态下原子扩散能力小，不易长大，‘般形状比初生相细、薄。
所有的成分在f、d点之间的合金平衡结晶过程都与合金1相同，只是室温下组织《和13,的相对数量不同，合金成分含B■组元愈多，结晶后P1相数tt愈多，ct和P1的相对域可用杠杆定理求得。
成分在e点和g点之间的合金,平衡结晶过程与合金T相似’只是先结晶出来的是P固溶体，二次相是a,。
(2) 共晶合金的结晶过程
合金I(C点成分）为共晶合金，它的结晶过程及其产物，104
见图4一8。
在C点以上温度时，合金丨为液溶体，当冷却到C点时，由液体合金中同时结晶出U和P两种晶体，其反应式为：
—+^(式中C、d、6分别表示1、C!、|3的成分）由于C点是液相线ac的一点，当冷却到C点温度时，液体合金开始结晶出a固溶体；它同时也是液相线be上的一点，当冷却到c点温度时，液体合金也开始结晶出P固溶体；c点同时又是固相线adceb上的一点，在c点温度时，结晶终了。液体合金在恒温下，同时结晶出两种晶体的反应叫做共晶反应。共晶反应的产物（《<■+&)叫共晶线。dec线叫做共晶线。c点成分的合金叫共晶合金；成分在d点和c点之间的合金，叫做亚共晶合金；成分在c点和e点之间的合金叫做过共晶合金。共晶合金组织中两相由于同时生成，交替生核和长大，两种晶体接连产生并互相阻碍，因而组织均匀、细密。
共晶合金在完成共晶转变后，继续冷却时，u和(5相的溶解度分别沿df、eg线下降，自a中要析出|3,，自P中要析出
?■。由于h和I3,与共晶的a和P连在一起，在显微镜下很难分辨出来，而且数量很少，一般不予考虑。
(3)亚共晶合金的结晶过程
合金HI为任一成分的亚共晶合金，它的结晶过程及其产
物，合金m冷却到与液相找相交I点时，开始结晶，由于液溶体中组元A的浓度大，B组元可溶入A中，形成以A为馆剂的a固溶体，cx固溶体先结晶出来，继续冷却a同溶体量不断增加，液溶体的量不断减少，冷至2点与固相线共晶线相交时.剩余的液溶体达到c点成分，发生共晶反应，转变成共晶体。
温度在〗点和2点之间由液体45钢直接结晶出来的晶体，叫做初生晶体或先共晶体，初牛晶体是直接从液体中结晶出来的，其成长很少受到阻碍，因而一般长的较粗大，并且有较规则的儿何外形，如树枝状晶体、等轴晶体等。
当温度降至2点以丨;\由于《和13固溶体的浓度都随温106
度降低而减少，从CX固溶体（包括初晶的和共晶的）和f3固溶体中将析出P1和二次相，何在显.微镜下只能看到从先共晶《固溶体中析出的Pi，共晶组织中析出的a,和B1-?般难以分辨不予考虑，所以合金m室温时的组织为“+(?+W+
(3IO
初生晶和共晶体U+P)都具有自己的组织特征，它们都是显微镜下看到的组成合金组织的独立部分，叫做组织成物。已知合金的成分，利用杠杆定理也可求两种组织组成物的相
图4—10用杠杆定理求组织组成物的相对量
对量。见图4—10。如合金I在温度t时，组织组成物为a固溶体和共晶体（《+P),(1忽略不计），它们的相对M为：
Qa=^X100%,“=HX100%
这时合金51只有两个相cx和|3，它们的相对量为：

成分在C点和e点之间所有过共晶合金的结晶过程及产

物与亚共晶合金相似，只是初生相为(3，次生相为《,，下面就不再分析过共晶合金的结晶过程。
(三）包晶相图
二组元在液态无限互溶，固态形砹有限固溶体并发生包晶转变，所形成的相图，称为包晶相阁。如Pt—Ag、Ag一Sn、
Sn—Sb等合金系都具有这种类型的相图，见图/1—11。
包晶相图与共晶相图相似，有三个单相区：L、《、P。」?个两相区：L+rf，L+p，cx+p。还有一个三相（L、a、3)共存的水平线dec。
结晶过程分析方法与前面基本一样，这里重点分析包晶成分合金的结晶过程。
图4—11中，成分为e点的合金是包晶合金，该合金冷却到与液相线ac交于I点时，从液相中结晶出a固溶体，继续冷却u固溶体的童增加，液溶体的量减少，冷却e点时，合金由U相（成分为d点）和L相（成分为c点）组成，在恒温下它们转变为15相（成分为e点）。由于P的成分介于相之间，因而在L与a交界面处生核最为有利，先生核，这样在“相的表面逐渐形成一层13的外壳，P相一方而向内“吞

并”Ct相，另一方面向外“扩张”使液相也结晶成卩相，直到将《相和L相全部“消灭干净，’，全部变成单相固溶体3，转变才停止。由于相是在恒温下包围着初晶a生核、长大并不断消耗液相完成的，所以这种转变称为包晶转变或包晶反应。其反应式为：
恒温CU+Up.dec线也叫包晶线。成分在d、e、C之间的合金从高温冷却到此线温度时，都发生包晶反应。相图中e点叫包晶点，它所对应的温度，叫包晶温度；所对应的成分叫包晶成分。这一成分的合金发生包晶反应时，全部转变为3相。而在e点以左成分的合金，包晶反应后，《相有剩余，继续冷却时沿着df线有二次晶析出；在e点以右成分的合金，包晶反应后L相有剩余，继续冷却时发生勻晶转变，转变为3固溶体。包晶反应生成的P相在继续冷却时，由于溶解度的下降，也产生二次结晶，即沿eg线析出Cu相。
(四）形成稳定化合物的相图
在某些二元系中,组元间可形成一种或数种稳定化合物，所谓稳定化合物是指这些化合物具有一定的化学成分(AmBn),一定的熔点，在熔化前既不分解，也不发生化学反应。在相图中为代表纯组元以外的另一条垂线。见图4—12。
这种合金的结晶过程与纯组元完全相似，因此在相图中也可以看作是一个独立的组元，将原相图分成两个共晶相图，即A—AmBn系和AmBn一B系相图。
(五）共析相图
两个组元，结晶为一个固态相（-?般是固溶体）后，继续冷却时由这一固态相，同时转变为另外两个成分、晶体结

半部的相图与共晶相图相似，所不同的是：共晶转变是在恒温下由一个液相同时结晶出两个固相，而此图下半部是由一个固态相同时转变为另外两个新的固态相。这种在恒温下，由一个固态相同时析了两个与原固相成分不同的新的固相的转变，叫做共析转变。其反应式为：

转变产物（CX+P)为共析体，图中C点为共析点，dee线为共析线。c点成分的合金为共析合金；成分在dc之间的合金为亚共析合金；成分在Ce之间的合金为过共析合金。
共析转变是在固态下进行的，原子扩散比液态困难得多，因此，共析转变容易过冷，转变产物一共析体组织更细密。
尽管二元合金相图类型较多，但基本类型是以上五种。任何一个复杂的相图，往往可分解成几个基本类型的相图。
四、二元合金相图的应用
合金相图能反映合金组织与成分之间的关系，还能反映不同合金的结晶特点，而合金性能又是由组织和成分决定的。因此，合金性能与相图之间存在一定的关系，掌握这些规律便可利用合金相图大致判断不同合金性能，下面举例说明：
(一）相图与合金物理性能、力学性能的关系
相图与合金的导电性、强度、硬度的关系见图4一】4。
从图中可看出合金的组织为单相固溶体时，强度、硬度、电阻随着合金元素含量的增加而呈曲线升髙；合金组织为两相混合物时，强度、硬度和电阻率大致是两个组成相性能的算术平均值，当两相形成共晶形成共晶体或共析体时，则组织越细密，强度、硬度越高，电阻愈大。
(二）相图与合金工艺性能的关系
前面已述合金的铸造性能，包栝流动性、收缩性和偏析，图4一14相图与合金导电性、强度、硬度的关系
相图与它们的关系见图4一】5。
从图中看出，合金组织为单相固溶体时，随合金元素的增加，液相线与固相线的距离增大，流动性呈曲线下降，集中缩孔减少，分散缩孔增加，偏析严重，铸造性差。合金组织为两相混合物时，共晶成分或接近共晶成分的合金，流动性好，组织密实，因此铸造性好，而且这类合金熔点低，便于铸造。
从相图上看合金的铸造性取决于液相线和相线的水平距离和垂直距离。距离越大，合金的流动性越差，分散缩孔越
图4一15相图与合金铸造性能的关系
多，铸造性愈差。这是因为液相线和固相线的距离越大，结晶时固、液共存的时间越长，枝晶愈易发展，枝晶的相互交错生长阻碍液体的流动性，也造成许多封闭的微小区域，液体结晶收缩时，得不到外界液体的补充，形成分散缩孔，使铸件组织疏松。液相线和固相线的距离越大，结晶时析出的初晶和液相的成分差别愈大，在快冷或扩散缓慢的情况下，愈易产生晶内偏析，同时先结晶部分与后结晶的部分收缩越不