1.7 Диаграмма состояния для сплавов, компоненты которых нерастворимы в твердом состоянии (I рода) (механическая смесь).
К таким сплавам относятся сплавы свинец сурьма (Pb-Sb) (рис. 1.15 и 1.16).
Рис.1.15 Кривые охлаждения сплавов системы свинец-сурьма.
У рассмотренных пяти сплавов точки начала ( t н ) и конца ( tk ) кристаллизации (критические точки) будут находиться при следующих температурах:
-
Сплав
t н ,°С
t к ,°C
100 % Р b
327
327
95 % Р b + 5 % Sb
300
246
90 % Pb + 10 % Sb
260
246
87 % Pb + 13 % Sb
246
246
75 % Pb + 25 % Sb
340
246
Если теперь полученные температуры нанести на диаграмму, где координатами будут температура и концентрация, и затем соединить точки ликвидус одной линией, а точки солидус - другой, то получим диаграмму состояния (рис.1.16).
Из рис.1.13 и 1.15 видно, что на некоторых кривых кристаллизации есть наклонный участок 1-2, а на некоторых нет. Дело в том, что на участке 1-2 кривой охлаждения II происходит выделение из жидкого сплава только (!!!) кристаллов А, а на рис. 1.15 б и в на участке 1-2 кривых охлаждения происходит выделение из жидкого сплава только (!!!) кристаллов Pb (свинца). Только после достижения определенного соотношения А и В или Pb и Sb (87 % Pb + 13 % Sb) происходит одновременное выделение из сплава кристаллов А и В или Pb и Sb, причем при определенной (одинаковой) температуре.
Также и на участке 1-2 кривой охлаждения IV происходит выделение из жидкого сплава только (!!!) кристаллов В, а на рис. 1.15, д на участке 1-2 кривых охлаждения происходит выделение из жидкого сплава только (!!!) кристаллов Sb (сурьмы). Только после достижения определенного соотношения А и В или Pb и Sb (87 % Pb + 13 % Sb) происходит одновременное выделение из сплава кристаллов А и В или Pb и Sb , причем при определенной (одинаковой) температуре.
Из рис.1.13, б (кривая охлаждения сплава III) и рис. 1.15 (кривая охлаждения г) видно, что на этих кривых наклонного участка 1-2 нет и кристаллизация проходит сразу с выделением А и В или Pb и Sb, причем при определенной (одинаковой) температуре. Для Pb и Sb это происходит, если в сплаве имеется 87 % Pb и 13 % Sb. Такой сплав (концентрация точки С на рис.1.13,а) называется эвтектическим, а механическая смесь двух и более кристаллов, одновременно кристаллизовавшихся из жидкости, называется эвтектикой. Линия DCE (рис.1.13,а) – линия образования эвтектики (левее точки С - в смеси с кристаллами А, в точке С - только эвтектика, а правее точки С – смесь эвтектики с кристаллами В). Температура, при которой образуется эвтектика, называется эвтектической температурой. Сплавы, лежащие левее точки С называются доэвтектическими (смесь Э + А) , а правее – заэвтектическими (Э+В). Поэтому механическая смесь 87 % Pb и 13 % Sb – эвтектический сплав, с большим содержанием Pb – это механическая смесь Pb и эвтектики (87 % Pb и 13 %), а меньшим содержанием Pb и значит большим содержанием Sb – это механическая смесь Sb и эвтектики (87 % Pb и 13 %).
Рис.1.16. Диаграмма состояния сплавов свинец-сурьма, построенная по кривым охлаждения (см. рис.1.15).