以上的讨论，包括合金的结晶过程都是按照平衡相图来诠释的。在这里所谓过程，并不是连续不断地冷却，而是冷却到某一温度，要保持该温度直到体系平衡后才来探讨平衡着的各个相及其组成。换一个温度以后，还是一样要等到体系达到平衡再进行讨论。不能把结晶过程理解成温度连续不断地冷却，而固、液相就会按照相图进行连续不断地变化，这是不可能的，因为达到平衡需要时间，而相图是相反应的平衡图。在工程实践中，合金的冷却和凝固，其过程都有一定的冷却速度，因此每一阶段过程都难以达到平衡。利用平衡的相图来诠释不平衡的结晶过程显然并不恰当，但当两个组元相互间完全没有固溶体生成时，结晶过程直接用平衡相图来进行诠释还是“近似”可行的。但是实际上两个组元间多半都有部分固溶体生成。固溶体的平衡需要通过固相的扩散来达到，所以合金固相的冷凝和冷却过程随冷却速度的大小而存在不同程度的不平衡。现以图3.22的低共熔有限固溶体型的相图来讨论不平衡对相图产生的影响。

图3.22是一个平衡的相图，其中有一个成分为m的合金，当温度为T_m时，合金呈均匀的液相。降低温度至T₁时，液相的成分达到液相限上的l₁，此时开始析出成分为s₁的固溶体（B）。温度继续降到T₂时，液相的成分移到l₂，并析出与之平衡的固相s₂，与此同时s₁成分的固溶体本应随箭头的方向移动到s₂，但是固相组成的移动要靠固相扩散，其速度极慢，尽管温度降到T₂，固相的组成s₁的变化极小，此时由于l₂析出的是s₂，它就包在s₁的外边，使得固相的总组成表现为s₁和s₂之间的s₂′而不是s₂（其实温度从T₁开始，每降一个Δt，就在s₁核心的基础上包上一层相应的Δs固相，这样一层层地包到温度T₂）。以下从T₂到T_e的情形都类似。因此体系在冷却时固相的组成实际上是由T₁的s₁直到T_e的s_b的路线移动的。这条虚线的斜率与合金的冷却速度有关，冷速越大，斜率也越大。

由上图可以看出，合金m的结晶过程根据平衡的相图，在温度降到T₃液相组成达到l₃，固相组成达到s₃时就应该已经结束，最后得到的应该是单一的（B）相。但是由于固溶体扩散的滞后，使得自由度为0的共晶反应线aeb延伸到了s_b，因而组成为m的合金冷凝时，按照平衡的相图本不该出现共晶反应的，此时却出现了共晶反应。

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图3.22 固相结晶过程的不平衡

相图中的每一个状态点，在某个温度下达到平衡以后，如果改换到另一温度，达到新的平衡，需要通过固相的恒温扩散，这速度很慢，常常需要几个月，甚至会要好几年。因此在实际工作中，利用平衡相图中的固相反应来诠释合金的冷却过程时，不能不考虑平衡的滞后。