Page 50 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）
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的相平衡状态，如图 7 所示，通过绘制两相的自由能公切线发现α相和β相的切
点组分（ x 和 x ）具有相同的化学势，所以α相和β相具备平衡条件。因此，如
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果系统组分全部介于 x 和 x 之间，即使系统组分发生变化也仅会导致各相比例 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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发生变化，各相组分仍将保持不变。相反，如果系统组分超出 x ～ x 范围，则
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各相的化学势将出现差异，如图 7 下方所示，当数值低于 x 和高于 x 的情况下，
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分别仅有α相和β相为稳定相。另外，平衡状态下连接两相组分的直线称为连结
线（Tie line）。 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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图 7 公切线切点的平衡组分和完全固溶相图
利用不同温度下的相界组分，可以得到温度-组分相图（图 7 下方）。通过
相图可以得知一定温度和组分条件下的稳定相，该方法被广泛应用于合金设计
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和工艺设计。受篇幅限制本文无法对此具体展开介绍，该领域相关文献较多且
内容详实，如有需要请自行参阅。这里需要注意的是，使用相图时容易出现下
列错误：如上所述，两相平衡状态下可以利用二元系相图获取相组分，但通过
相图却无法得知多元系统中的平衡相组分。例如，图 8 中的等温截面相图所示
为 Fe-Mn-C 系统中铁素体和奥氏体间的相平衡情况，由于 Mn 和 C 均为γ稳定元
素，图中的连结线呈向右上升趋势。图 8（b）所示为组分截面与温度的对应关
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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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