【例 3-2] 已知A(熔点650℃)与B(熔点560℃)二组元在液态时无限互溶,在-|||-320℃时,A溶于B的最大溶解度为31%,室温时为12%,但B不溶于A;在320℃时,含-|||-42%B的液态合金发生共晶反应,要求:①作出 A-B 合金相图;②分析含A为25%合金的-|||-结晶过程。

考查要点：本题主要考查二元共晶相图的绘制及合金结晶过程的分析，需结合相图特征与相组成分析。

解题核心思路：

1. 确定相图类型：题目中存在共晶反应（含42% B的液态合金在320℃时共晶），故为二元共晶相图。
2. 关键数据提取：
   • 共晶点：320℃，42% B。
   • β相（A在B中的固溶体）的溶解度：320℃时为31% A，室温时为12% A。
   • B不溶于A，故α相为纯A。
3. 相图绘制逻辑：
   • 液相线从共晶点向右上方延伸。
   • β相固溶线从共晶点向右下方延伸至室温12% A。
   • α相为纯A，仅在共晶反应中生成。

破题关键：明确共晶点位置及固溶体溶解度变化趋势，区分α、β相的生成条件。

① 绘制A-B合金相图

1. 确定坐标系：横坐标为B组元含量，纵坐标为温度。
2. 标出共晶点：在320℃、42% B处画点，标注共晶反应式：
   $L \xrightarrow{\text{共晶}} \alpha + \beta$
3. 绘制液相线：从共晶点向右上方延伸，表示液相中B含量随温度升高增加。
4. 绘制β相固溶线：从共晶点向右下方延伸，终点为室温12% A（88% B），表示β相中A含量随温度降低减少。
5. 绘制α相线：α相为纯A，仅在共晶反应中生成，故在共晶点左侧标注α相区域。

② 分析含25% A合金的结晶过程

1. 确定合金位置：含25% A（75% B）的合金位于共晶点（42% B）右侧。
2. 冷却过程分析：
   • 液相阶段（L）：合金初始为单一液相。
   • 初晶析出（L + β）：冷却至某温度时，液相中B含量高于共晶点，开始析出β相（富B的固溶体）。
   • 共晶反应（β）：继续冷却至320℃，剩余液相达到共晶点，发生共晶反应，液相完全凝固为β相。
   • 室温组织（α + β）：室温下，β相中A的溶解度下降至12%，过量A以纯A（α相）析出。