1.不一致熔化合物的概念及相图特点

它是一种不稳定化合物。这种化合物在加热到一定温度时会分解成一种晶相和一种液相。而且分解出的晶相，其成分与液相不相同。因此，不一致熔化合物的分解熔融也叫异成分熔融（incongruent melting）。图8.25为这类系统的示意相图。

图8.25　不一致熔化合物相图示意图

图8.25中的化合物AmBn是一种不一致熔化合物。当把AmBn升温到图中P点温度时，它会分解成组分为B的晶相和组成在P点的液相。因而，P点为三相平衡点（液相L、晶相B和晶相AmBn），也叫转熔点或回吸点。该过程可用下式表示AmBn— →L+B。该图中还有一个三相平衡点E，它是低共熔点。系统升温时，在低共熔点发生的变化可表示为A+AmBn— →L。

该类相图还有一个特点。在转熔点P处，与液相达成平衡的两个晶相（B和AmBn）的组成点F和G都在P点的右侧（实际相图中，组成点也可都在P点左侧）。而在低共熔点E处，与液相达成平衡的两个晶相（A和AmBn）的组成点K和N分别位于E点两侧。因此，组成位于A～AmBn间的系统结晶时，其结晶终点在E点。而组成位于AmBn～B间的系统，其结晶终点在P点。

下面我们分析图8.25中不同组成点的结晶过程。组成在A～c′之间的系统，其结晶过程与低共熔点简单系统相同。组成在c′～B之间有四个典型的系统c′、c′～AmBn、AmBn、AmBn～B。我们对其中d′点和f′点的组成做详细分析。

2.平衡结晶过程及组织变化

1）组成在c′～AmBn之间的d′点系统。

（1）平衡结晶过程。将其加热到完全熔融为液相，状态点为液相区的d点。然后，从d点开始做平衡冷却。dC段：始终只有液相，F=2。

温度降低到TC时，B晶相开始析出。这时，系统有液相和B晶相，F=1。此时液相必是B的饱和溶液。因此，液相组成只能沿CP线变化。固相组成点（只有B）从D向F移动。

当液相达到P点时，系统发生转熔过程，即早先析出的B晶相重新溶入液相（或被液相回吸）而析出AmBn晶相。在转熔过程中，因系统处于三相平衡，F=0，故温度不变、液相组成也保持在P点。随着转熔过程的进行，液相量和B晶相量不断减少、AmBn的量不断增加，因而固相组成点离开F向G移动。当固相组成点到达G点时，B晶相已完全转熔为AmBn，转熔过程结束。系统F又为1，温度继续下降。

液相沿着液相线PE移动。同时，AmBn不断从液相中析出。固相组成点（此时只有AmBn晶相）从G向N移动。当液相达到E点时，系统发生共晶过程，A和AmBn晶相同时从液相中析出，F=0。由于A的出现，AmBn晶相在固相中的质量分数下降。因此，AmBn晶相从N点向J点移动。当液相在E点消失时，AmBn晶相组成达到J点，结晶结束。此时，F=1，温度沿Jd′下降。最后的结晶产物为A和AmBn。以上液相和固相的变化路径为

液相：

固相：dC段无固相析出，液相在C点开始有固相析出。固相为纯B，故固相从D点开始：

（2）平衡凝固的组织变化。图8.26示意了以上结晶过程中的组织变化。

图8.26　d'点系统降温过程中的组织变化示意图

2）组成在AmBn～B之间，以f′点为例。

（1）平衡结晶过程。从f点开始做平衡冷却。fS段：只有液相，F=2。

当温度降低到TS时，B晶相开始析出。这时，系统有液相和B晶相，F=1。液相组成只能沿液相线SP向P移动；固相组成点（只有B）从R向F移动。(www.daowen.com)

当液相达到P点时，系统发生转熔过程而析出AmBn晶相。在转熔过程中，F=0，温度不变，液相组成也保持在P点。随着转熔过程的进行，液相量和B晶相量不断减少、AmBn的量不断增加，因而固相组成点离开F点向G点方向移动。但B还未完全转熔时，液相就已消失。故固相组成点只能到达M点。实际上，此时结晶已经结束，固相点已回到系统组成线Mf′上。

液相：

固相：从S点开始有固相析出。

（2）平衡凝固的组织变化。图8.27示意了以上结晶过程中的组织变化。

图8.27　f'点系统降温过程中的组织变化示意图

3.非平衡状态分析

以上两个系统结晶过程的分析是建立在平衡态基础上的。在平衡态时，液相与B能充分地相互扩散。因此，d′点系统在TP温度时，B晶相能完全转熔成AmBn。故在TP温度以下就只有AmBn晶相。

然而，实际情况并非如此，因为熔体在结晶时往往处于不平衡状态。而且，转熔形成的AmBn包覆在B晶相外。随着转熔时间的延长，包覆在B外表的AmBn越来越厚。这会导致B和液相的相互扩散越来越难。液相与B没有接触，就不能发生转熔过程。因此，最后获得的组织中，理论上不应有B存在，但实际却有B。这种情况往往发生在组成点处于c′～AmBn间的系统中。

由于转熔生成的AmBn包覆在最初析出的B晶相表面（图8.26和图8.27），因此人们也把L+B—→AmBn称为包晶反应或包晶转变（peritectic transformations）。图8.25中的P点为包晶点（peritectic point）。图8.25中，还有两个特殊组成点：c′和AmBn。这两点的结晶过程和组织变化，请读者自行分析。

4.各相量（质量分数、摩尔分数和原子分数）的计算

仍以d′点为例。温度刚降低到TP时。此时还无AmBn析出。液体和固体B的质量之比为

在平衡状态下，刚转熔完毕时，只有固相AmBn和液相，它们的质量之比为

d′点系统在其他状态下，各相量的计算方法同简单低共熔点系统。

对f′点，温度刚降低到TP时，此时同样无AmBn析出。液体和固体B的质量之比为

在平衡状态下，刚转熔完毕时，液相消失。系统含有晶相AmBn和B，它们的质量之比为

学习了本节，你明白图8.21中的NaCl·2H2O、图8.24中的原顽火辉石是不一致熔化合物的含义了吗？以上类型的简单二元相图都没有固溶体的形成。而在材料的实际生产中，往往会产生固溶体。我们又该如何分析有固溶体形成的相图呢？