Диаграммы состояния с неустойчивыми химическими соединениями

Кристаллизация сплава II начинается при температуре 1. В ин-

Рис.5. Диаграммы состояний с устойчивыми химическими соединениями

Рис.6. Диаграмма состояний с неустойчивыми химическими соединениями

тервале температур 1 - р происходит выделение кристаллов компо­нента А; при этом концентрация жидкости изменяется по линии i d (рис.6а). При температуре t_p происходит перитектическое превра­щение

При нагреве химическое соединение устойчиво только до темпе­ратуры t_p, в то время как весь сплав перейдет в жидкое состоя­ние только при температуре 1 . Количественное соотношение фаз в таком сплаве будет определяться

,

В сплавах левее концентрации р в избытке будут кристаллы компонента А, количество которого, например, в сплаве 1 опреде­ляется отрезком 3-d (вместо p-d в сплаве концентрации р ). В сплавах правее концентрации р помимо химического соединения будет присутствовать в избытке жидкость, количество кото­рой определяется отрезком, например, в сплавеIII - отрезком b-5 (вместо b-р ). В интервале температур 5-6 из жидкости выделяют­ся кристаллы химического соединения . При достижении тем­пературы эвтектикиt_Э жидкость, имея концентрацию точки е, за­кристаллизуется в эвтектику - Э, состоящую из кристаллов иb. На рис.6 (б) по перитектической реакции на линии b-p-d про­исходит образование твердого раствора на базе химичеокого соеди­нения σ.

Диаграммы достояний сплавов, испытывающих превращения в твердом состоянии (вторичная кристаллизация)

Превращения в твердом состоянии позволяют изменять структу­ру, а следовательно, свойства сплавов (повышать прочность) о по­мощью термической обработки. Поэтому сплавы такого вида нашли широкое применение в промышленности - это сплавы на основе желе­за, алюминия, титана и др.

Диаграмма состояния с переменной растворимостью в твердом состоянии На рис.7 изображена диаграмма состояния, в которой компонент а в в не растворяется, а растворяется в в а, образуя твердый

раствор α. Предельная растворимость при температуре t_Э опреде­ляется точкой α. Линия α - n называется линией переменной ра­створимости. Она показывает, что с понижением температуры рас­творимость компонента В в А понижается (при температуре t₀ она определяется точкой n) и из твердого раствора при этом выделя­ются кристаллы компонента В. Эти кристаллы в отличие от первич­ных, которые выделяются по линии t_B-e из жидкости, более мел­кие и называются вторичными (В_II). Если температура, при которой происходит образование вторичной фазы, высокая, то ее выделение происходит по границам зерен, а при низкой - в основном внутри зерна. В интервале концентраций α-с сплавы имеют двухфазное строение α и В. При температуре t_Э на линии α-e-ε происхо­дит эвтектическое превращение. Сплавы левее точки n при нагре­ве до линии солидус имеют структуру α и превращений в твердом состоянии в них не происходит. В сплавах в интервале концентра­ций n - α ' , например, в сплаве 1 при кристаллизации в интервале температур 3-4 выделяются из твердого раствора α вторичные кристаллы В_II. В доэвтектических сплавах (сплав П) помимо α и В_II при температуре t_Э кристаллизуется эвтектика, состоящая из кри­сталлов α и В. В сплаве III (заэвтектическом) кристаллизация на­чинается с выделения в интервале температур 8-9 первичных кри­сталлов В_I. Заканчивается кристаллизация образованием эвтектики. Кривые охлаждения и схемы кристаллизации сплавов показаны на рис.7.