相平衡与相图

图5中的曲线（b）表示了有两种金属组成的固溶体二元系的冷却曲线。曲线的AB部分的性质与曲线（a）中的AB部分相似，但是在冷却阶段（BC部分）温度并不是保持不变而是沿BC下降直到所有物质都凝固为止。对BC部分应用相律可以得出系统是单变系统。因此，温度可以独立地改变。

F = C – P + 1 + 2 – 2 + 1 = 1

冷却曲线的斜率将会随结晶潜热的变化而改变。从C点起，将只存在一个固相，温度沿CD线下降。合金溶解或冷却范围是由固相和液相的组分变化决定的，所以，在实际中会出现了不同的凝固点和熔点。

图5的曲线（c）表示在液态完全互溶，固态完全不溶的二元系统的冷却曲线。熔体沿AB曲线降温直到温度B，这时，多余的组分开始结晶，温度会沿BC曲线下降，其斜率与AB线的斜率不同。在C点，液体比例达到了允许两个组分同时结晶的条件，温度保持不变直到液体全部凝固。这就是共晶反应。

图5 冷却曲线：（a）：纯净混合物；（b）二元固溶体；（c）二元共晶系统

过进一步修正这些类型的冷却曲线，可以得到形状稍微不同的曲线。

4. 固溶体平衡相图

固溶体的平衡相图能够通过绘制一系列不同组分合金的冷却曲线得到，就如绘制铜－镍合金相图一样（图6）。当绘制一定的合金成份时，选择冷却曲线上部的相应温度点（B，B1，B2…），就得到一条称为“液相线”的曲线，选择冷却曲线下部的相应温度点（C，C1，C2…）得到一条“固相线”。固相线显示了不同固溶体的熔点，而液相线表示其凝固点曲线。