Основные типы фазовых диаграмм тройных систем.

Тройная система для компонентов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии. Пространственная модель системы показана на рис. 56, а .Система имеет две поверхности: ликвидуса и солидуса.

Эти поверхности на чертеже пересечены горизонтальной плоскостью, соответствующей температуре t₁. Если спроектировать линии пересечения на плоскость концентрационного треугольника, получим две кривые аb и cd (рис.56). На этом чертеже показано также возможное положение конод. Для точного определения положения конод требуется специальное исследование. Можно лишь утверждать, что при данной температуре коноды расходятся и что они не могут пересекаться друг с другом. Конода лишь случайно может проходить через вершину треугольника концентраций.

Тройная система для компонентов, не образующих химических соединений и не растворяющихся и не растворяющихся друг в друге в твердом состоянии. Поверхности ликвидуса и плоскость солидуса, а также линии пересечения поверхностей ликвидуса попарно друг с другом – линии двойных эвтектик и точка пересечения трех поверхностей ликвидуса – точка тройной эвтектики Е₁ показаны на рис. 57, а линии двойных эвтектик и точка тройной эвтектики спроектированы на плоскость концентрационного треугольника.

Промежуточные линейчатые поверхности примыкают к ребру призмы (рис.57,б). Таких поверхностей в системе шесть. Они начинаются у линий эвтектик двойных сплавов, лежащих на гранях призмы, и спускаются вниз, располагаясь между ребрами призмы и линиями двойных эвтектик. В плоскости солидуса промежуточные поверхности пересекаются друг с другом попарно по прямым линиям. Все линии пересечения данной системы спроектированы на концентрационный треугольник (рис.57,в).

Сплавы, составы которых лежат внутри получившихся шести криволинейных треугольников (А Е, В Е и т.д.) имеют три критические температуры. Верхняя температура лежит на одной из поверхностей ликвидуса (ей соответсвует начало выделения из жидкого раствора кристаллов чистого компонента), вторая – на одной из промежуточных линейчатых поверхностей (начало выделения из двойных эвтектик) и третья – на плоскости солидуса (при этой температуре кристаллизуется тройная эвтектика из чистых компонентов). Сплавы, состав которых лежит на линиях е₁Е, е₂Е, е₃Е и АЕ, ВЕ, СЕ, имеют по две критические температуры. В первой группе кристаллизация начинается с образованием двойной эвтектики и заканчивается образованием тройной эвтектики, а во второй группе сплавов кристаллизация начинается с выделением кристаллов чистых компонентов, а заканчивается образованием тройной эвтектики.

Сплав состава точки Е имеет одну критическую температуру, при которой кристаллизуется тройная эвтектика.

Сечение диаграммы горизонтальной плоскостью называются изотермическим разрезом. Горизонтальная плоскость (рис.57,г) пересекает все шесть промежуточных поверхностей.

Изотермический разрез дает представление о фазовом равновесии сплавов данной системы при выбранной температуре. Для характеристики фазовых превращений при изменении температуры применяют вертикальные разрезы – политермические сечения (рис. 57, д). Они напоминают двойные диаграммы состояния, но отличаются от них тем, что не позволяют определить равновесные составы фаз и их количественные соотношения.

Контрольные вопросы:

1.Тройная система для компонентов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии

3.Тройная система для компонентов, не образующих химических соединений и не растворяющихся и не растворяющихся друг в друге в твердом состоянии.

4. Применение правила отрезков к тройным системам

6 Способы изображения диаграмм трехкомпонентных систем.

7.Что называют изотермическим разрезом.

Глоссарий:

- Сечение диаграммы горизонтальной плоскостью называются изотермическим разрезом.

-Изотермический разрез дает представление о фазовом равновесии сплавов данной системы при выбранной температуре.

-Для характеристики фазовых превращений при изменении температуры применяют вертикальные разрезы – политермические сечения

-Составы тройных сплавов чаще всего изображают на плоскости равностороннего треугольника, который называют концентрационным треугольником

- На сторонах этого треугольника лежат точки, выражающие составы двойных сплавов, в вершинах треугольника – точки, соответствующие чистым компонентам.

Блиц-тест

1. Сечение диаграммы горизонтальной плоскостью называют

1. Политермическим разрезом

2. изотермическим разрезом

3. Полигоном

4. Сечением

1. 2.Составы тройных сплавов чаще всего изображают на плоскости равностороннего треугольника, который называют

2. Равносторонним треугольником

3. концентрационным треугольником

4. Равнобедренным треугольником

5. Косоугольником

3.В вершинах треугольника – точки, соответствующие

1. разным компонентам

2. чистым компонентам

3. скользким компонентам

4. стандартным компонентам

4. На сторонах этого треугольника лежат точки, выражающие составы

1. тройных сплавов

2. двойных сплавов

3. моносплавов

4. разных сплавов

5.Линии, соединяющие составы двух из имеющихся при температуре данной горизонтали фаз называются

1. прямыми

2. конодами

3. занозами

4. кривыми

Основная литература

1.Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.

2.Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.

3.Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.

4.Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.

5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.

6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г

7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.

8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.

9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год (электр.библ.)

Дополнительная литература

10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.

11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.

12. Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007