什麼是共晶反應
冷卻時由液相同時析出2個固相的反應 L → α + β。在二元系中於固定溫度、固定成分發生，形成層狀等共晶組織。
日文名稱: 共晶反応
「共晶反應」出現在2領域的4道練習題中（相圖與槓桿法則, 材料的加工與接合等）。
這個名詞所屬的領域: 相圖與槓桿法則
在相圖上的樣子與代表性系統
有共晶反應的二元系中，由兩側下降的液相線呈V字形相交的點就是共晶點，該組成的液體在系統中最低的溫度一次凝固。共晶溫度比任一成分的熔點都低。代表例有Pb-Sn系（183℃、61.9 wt%Sn）、Al-Si系（約577℃、約12.6 wt%Si）、Fe-C系（1147℃、4.3 wt%C），Fe-C系的共晶組織稱為粒滴斑鐵。共晶溫度下3相共存，自由度為0。
共晶組織的形態
在共晶反應中，2個固相透過液體互相交換溶質並排成長，因此形成層狀或棒狀的微細組織。凝固速率v越大，層間距λ越小，λ²v 幾乎一定的關係廣為人知。若其中一相容易形成晶面，組織會成為不規則的形狀，在Al-Si合金中Si會成為粗大的板狀而使材料變脆。加入少量的Na或Sr可使Si變為微細的纖維狀（改良處理），提高伸長率與韌性。
區分初晶與共晶組織
偏離共晶組成的合金，越過液相線時先有一個固相以初晶析出，到達共晶溫度時殘留的液體才成為共晶組織。因此室溫的組織是「初晶＋共晶組織」，以相而言兩者都是α與β的2相。組織的比例在共晶溫度的稍上方，相的比例在稍下方，以槓桿法則求得。實際凝固時由於偏析，即使是平衡下不會形成共晶的組成，在最後凝固的部分也可能出現少量共晶組織。
在銲料與鑄造合金中的利用
共晶組成的合金在一定溫度凝固，沒有凝固溫度範圍，因此流動性好，凝固途中不易發生破裂或偏析。所以銲料（Sn-Pb共晶的63Sn-37Pb，或熔點約217〜220℃的Sn-3.0Ag-0.5Cu等）、壓鑄用的Al-Si合金、鑄鐵等使用共晶或其附近的組成。由於能降低熔點，低熔點合金或硬焊填料的設計也少不了共晶的觀念。
練習共晶反應的題目
設Pb-Sn系的共晶溫度為183℃，共晶成分為61.9 wt%Sn，該溫度下α相的成分為18.3 wt%Sn，β相的成分為97.8 wt%Sn。將30 wt%Sn的合金平衡冷卻至剛低於共晶溫度時，共晶組織在顯微組織中所占的質量分率最接近下列何者？
- A約0.27
- B約0.73
- C約0.15
表示包晶反應的式子，下列何者正確？以冷卻時的方向表示。
- AL → α + β
- Bγ → α + β
- CL + α → β
常見問題
共晶反應與共析反應有什麼不同？
冷卻時，由液相同時生成2個固相的是共晶反應（L → α + β），由1個固相同時生成2個固相的是共析反應（γ → α + β）。共析反應在固體中以擴散進行，因此組織往往比共晶組織更微細。
共晶溫度一定比成分的熔點低嗎？
是的。共晶點是由兩側下降的液相線相交的點，因此共晶溫度比任一純成分的熔點都低。例如Pb（327℃）與Sn（232℃）的共晶溫度是183℃。
共晶組成的合金為什麼適合鑄造？
因為液相線與固相線的溫度一致，在一定溫度凝固。沒有固液共存的溫度範圍，因此熔湯流動性好，凝固途中不易破裂或成分偏析。
解析中的「共晶反應」
共晶組織是剛高於共晶溫度時殘留的液相（61.9 wt%Sn）直接經共晶反應轉變而成。
設Pb-Sn系的共晶溫度為183℃，共晶成分為61.9 wt%Sn，該溫度下α相的成分為18.3 wt%Sn，β相的成…L → α + β 是由液相同時生成2個固相的共晶反應，γ → α + β 是由固相生成2個固相的共析反應（如Fe-C系的 γ → α + Fe₃C）。
表示包晶反應的式子，下列何者正確？以冷卻時的方向表示。約4.3 wt%C、1147℃的反應是有液相參與的共晶反應，生成的組織是粒滴斑鐵，不是波來鐵。
關於Fe-Fe₃C系相圖共析點的敘述，下列何者正確？WC-Co系藉由WC與Co的共晶反應，在低於Co熔點（約1495℃）的溫度生成液相。
製作WC-Co超硬合金時，將WC粉末與Co粉末混合成形後燒結。此燒結的特徵何者正確？