10. Диаграммы Al-Cu.

Д иаграмма состояния системы медь—алюминий подробно исследована во всей области концентраций сплавов. Состав жидкой фазы в эвтектической точке соответствует 8,5 вес.% А1. При температурах 1036° и 1022° протекают перитектические реакции. Фаза х существует только в области высоких температур 1036—963°. Фаза β кристаллизуется из расплава по кривой с максимумом, который соответствует температуре 1048° и составу сплава, содержащего 12,4 вес.% Аl. В твердом состоянии имеет место несколько эвтектоидных и перитектоидпых превращений. При температуре 963° Фаза х распадается. В эвтектоидкой точке содержание алюниния соответствует 15,4 вес. %. Концентрационные пределы области гомогенности а2-фазы точно не установлены. Существование а2-фазы объясняет аномальный ход температурной кривой удельной теплоемкости при температуре около 300°, наблюдаемый в однофазных (а) и двухфазных сплавах.

Фаза a — твердый раствор на основе меди охватывает широкую область составов (до 9 вес. % Al), причем с понижением температуры растворимость алюминия в меди повышается. По данным измерения микротвердости при температурах 500, 700, 800 и 900° она составляет 9,4; 8,8; 8,2 и 7,8 вес.% соответственно. При 1037° растворимость Al в твердой меди составляет 7,4 вес.%

Фаза а имеет гранецентрированную кубическую решетку, аналогичную решетке чистой меди, параметр которой увеличивается с повышением содержания алюминия. Фаза β представляет собой твердый раствор на основе соединения Си3А1 (12,44 вес. % А1).

Сплав системы Al-Cu. Из диаграммы видно, что при содержании меди от 0 до 53% имеет место простая эвтектическая система Аl(α) – Аl2Cu(θ) с эвтектикой при температуре 548°С и содержании 33% Cu. Максимальная растворимость (при эвтектической температуре) меди в α-твердом растворе - 57%. Растворимость меди уменьшается с понижением температуры и при температуре 300°С составляет 0,5%. Нерастворившаяся медь находится в равновесном состоянии в виде фазы А2Cu. При средних температурах в результате распада пересыщенного твердого рас­твора образуются метастабильные промежуточные фазы (θ' и θ").

11. Диаграммы Cu-Zn.

В системе Cu—Ζn существуют шесть фаз. Фаза (Cu) кристаллизуется из жидкости в интервале температур от температуры затвердевания Cu до 902 °С и при концентрациях до 36,8 % (ат.) Ζn. В твердом состоянии в области (Cu) установлены превращения, указывающие на образование соединения с формулой Cu3Zn, существующее в двух модификациях: α1 и α2 .

Фазы β, γ, δ, ε, (Ζn) образуются по перитектическим реакциям.

Область фазы β ограничена областью концентраций 36,1 % (ат.) Ζn при температуре 902 °С, 56,5 % (ат.) Ζnпри 834 °С; 48,2 % (ат.) Ζnпри 468 °С и 44,8 % (ат.) Ζnпри 454 СС. В интервале температур 454—468 °С происходит упорядочение фазы β: β ↔ β'. Фаза β' распадается по эвтектоидной реакции β' ↔ (Cu) + γ'" (НТ) при температуре -255 °С. Эвтектоидный распад фазы β' происходит при температуре выше100 °С.

Фаза γ имеет широкую область гомогенности, и максимально протяженность ее при температуре 558 °С составляет 13 % (ат), фаза γ существует в четырех модификациях но дотемператур 250—280 °С стабильна фаза γ'", выше 280 °С устойчива фаза γ", которая при температурах 550—650 °С переходит в фазу γ', выше 700 °С существует высокотемпературная модификация γ.

Фаза δ существует в узком температурном 700—558 °С и концентрационном интервалах и при температуре 558 °С претерпевает распад δ ↔γ" + ε.

Область ε фазы находится в пределах концентраций 78 % (ат) Ζn при температуре 597 °С и 87,5 % (ат.) Ζn при температуре 423 °С. Фаза ε стабильна до комнатной температуры. Растворимость Ζnв (Cu) сначала увеличивается от 31,9 % (ат) при температуре 920 °С до 38,3 % (ат.) при температуре 454 °С, а затем понижается и составляет 34,5 % (ат.) при температур. 150 °С и 29 % (ат.) при 0 °С.