Діаграма стану сплавів з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані

 

Діаграма стану й криві охолодження типових сплавів системи представлені на мал.

1. Кількість компонентів: ДО = 2 (компоненти А и В);

2. Число фаз: f = 3 (рідка фаза й кристали твердих розчинів (розчин компонента В у компоненту А) і ( розчин компонента А в компоненту В));

3. Основні лінії діаграми:

• лінія ліквідус acb, складається із двох галузей, що сходяться в одній крапці;

• лінія солідус аdcfb, складається із трьох ділянок;

• dm - лінія граничної концентрації компонента В у компоненту А;

• fn - лінія граничної концентрації компонента А в компоненту В.

4. Типові сплави системи.

При концентрації компонентів, не перевищуючих граничних значень (на ділянках Аm і nв), сплави кристалізуються аналогічно сплавам твердим розчинам з необмеженою розчинністю, див криву охолодження сплаву I на мал. 5.5 б. При концентрації компонентів, що перевищує граничні значення (на ділянці dcf), сплави кристалізуються аналогічно сплавам механічним сумішам, див. криву охолодження сплаву II на мал.

Діаграма стану сплавів з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані (а) і криві охолодження типових сплавів (б)

 

Сплав з концентрацією компонентів, що відповідає крапці з, є евтектичним сплавом. Сплав складається з дрібнодисперсних кристалів твердих розчинів і , эвт. (кр. тв. р-ра + кр. тв. р-ра)

Кристали компонентів у чистому виді в жодному зі сплавів не присутні.

 

Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворять хімічні сполуки.

 

Діаграма стану сплавів представлена на мал.

Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворять хімічні сполуки

 

Діаграма стану складна, складається з декількох простих діаграм. Число компонентів і кількість діаграм залежить від того, скільки хімічних сполук утворять основні компоненти системи.

Число фаз і вид простих діаграм визначаються характером взаємодії між компонентами.

Эвт₁ (кр. А + кр. AmBn);

Эвт₂ (кр. B + кр. AmBn).

 

Діаграма стану сплавів, що випробовують фазові перетворення у твердому стані (змінна розчинність)

 

Діаграма стану представлена на мал.

По зовнішньому вигляді діаграма схожа на діаграму стану сплавів з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані. Відмінність у тім, що лінії граничної розчинності компонентів не перпендикулярні осі концентрації. З'являються області, у яких з однорідних твердих розчинів при зниженні температури виділяються вторинні фази.

На діаграмі:

• df - лінія змінної граничної розчинності компонента В у компоненту А;

• ek - лінія змінної граничної розчинності компонента А в компоненту В.

Крива охолодження сплаву I представлена на мал.

Діаграма стану сплавів, що випробовують фазові перетворення у твердому стані (а) і крива охолодження сплаву (б)

Процес кристалізації сплаву I: до крапки 1 прохолоджується сплав у рідкому стані. При температурі, що відповідає крапці 1, починають утворюватися центри кристалізації твердого розчину. На ділянці 1-2 іде процес кристалізації, що протікає при температурі, що знижується. При досягненні температури відповідній крапці 2, сплав твердіє, при подальшому зниженні температури прохолоджується сплав у твердому стані, що складається з однорідних кристалів твердого розчину. При досягненні температури, що відповідає крапці 3, твердий розчин виявляється насиченим компонентом В, при більше низьких температурах розчинність другого компонента зменшується, тому з розчину починає виділятися надлишковий компонент у вигляді кристалів. За крапкою 3 сплав складається із двох фаз: кристалів твердого розчину і вторинних кристалів твердого розчину.