2.2. Диаграммы состояния с нонвариантным перитектическим превращением и химическими соединениями

I. СИСТЕМА Pt – W (масс. %) с двумя граничными твердыми растворами α и β. Перитектическое превращение происходит при 2460 °С по реакции:

Ж_60%W + β_{5% Pt} ↔ α_62%W

При 1500 °С растворимость вольфрама в платине снижается до 58 %, пла­тины в вольфраме – до 3 %. Температура плавления платины 1773 °С, вольфрама – 3400 °С.

2. СИСТЕМА W – Тi (масс. %) с двумя граничными твердыми растворами α и β. Перитектическое превращение происходит при 1880 °С по реакции:

Ж_75%Ti+ α _8%Ti ↔ β _50%Ti

При 1200 °С растворимость титана в вольфраме составляет 4 %, вольфрама в титане – 35 %. Температура плавления вольфрама 3400 °С, титана – 1665 °С.

3. СИСТЕМА Pt – Ag (масс. %) с двумя твердыми растворами α и β. Пе­ритектическое превращение происходит при 1180 °С по реакции:

Ж_69%Ag+ α _46%Ag ↔ β _50%Ag

При 400 °C растворимость серебра в платине снижается до 5 %, платины в серебре до 12 %. Температура плавления платины 1773 °С, сереб­ра – 960 °С.

4. СИСТЕМА Pt – Ru (ат. %) с двумя граничными твердыми растворами α и β. Перитектическое превращение протекает при 2100 °С по реакции:

Ж_55%Ru + β_{80% Ru}↔ α_75%Ru

При 1000 °С растворимость рутения в платине снижается до 60 %, платины в рутении – до 20 %. Температура плавления платины – 1767 °С, рутения – 2314 °С.

5. СИСТЕМА U – Mo (ат. %) с двумя граничными твердыми растворами  и . Перитектическое превращение происходит при 1280 ^оС по реакции:

Ж _35%Мо +  _3%U ↔ _{40% Мо}

При температуре 800 ^оС растворимость урана в молибдене снижается до 0.5%, а молибдена в уране – до 36%. Температура плавления урана равна 1125 ^оС, а молибдена – 2616 ^оС.

6. СИСТЕМА Cu – Сo (ат. %) с двумя граничными твердыми растворами  и . Перитектическое превращение протекает при 1100 ^оС по реакции:

Ж _5%Со +  _14%Cu ↔ _{9% Cо}

При температуре 1000 ^оС растворимость кобальта в меди снижается до 6 %, а меди в кобальте – до 8 %. Температура плавления меди равна 1083 ^оС, а кобальта – около 1494 ^оС.

7. СИСТЕМА Тi – Оs (ат. %) в области сплавов Ti – TiOs с двумя граничными твердыми растворами. Перитектическое превращение происходит при 1710 °С по реакции:

Ж_20%Os+ δ_37%Os ↔ β _23%Os

Химический состав TiOs – 50 % Os, ост. титан. При 1000 °С раство­римость осмия в титане снижается до 20 %, титана в δ-фазе (ТiОs) до 47 ат. %. Температура плавления титана 1665 °С, химичес­кого соединения – 2160 °С.

8. СИСТЕМА Au – Вi (ат. %) При концентрации 35 % Вi образуется неустойчивое химическое соединение Аu₂Bi (β-фаза). При 373 ^оС происходит перитектическое превращение по реакции:

Ж_65%Bi +Au ↔ Au₂Bi

При 240 ^oС происходит эвтектическое превращение по реакции:

Ж_82%Bi ↔ Au₂Bi + Bi

Температура плавления золота – 1060 °С, висмута – 271 °С.

9. СИСТЕМА V – Zr (масс. %) с двумя граничными твердыми растворами α и β, перитектическим и эвтектическим превращениями и неустойчивым химическим соединением V₂Zr (47 % Zr, ост. V). Перитектическое превращение происходит при 1740 °С по реакции:

Ж_50%Zr + α_4%Zr ↔ V₂Zr

Эвтектическое превращение происходит при 1360°С по реакции:

Ж_80%Zr ↔ (V₂Zr)_47%+ β_10%Zr

При 800 °С растворимость циркония в ванадии – 2 %, ванадия в цирко­нии – 5 %. Температура плавления ванадия – 1900 °С, циркония – 1825 °С.

10. СИСТЕМА Bi – Cs (масс. %) в области сплавов Bi₂Cs – BiCs₃ с неустойчивым химическим соединением ВiCs₂ (57 % Cs, ост. Bi) и эвтектическим и перитек­тическим превращениями. Эвтектическое превращение происходит при 390 °С по реакции:

Ж_45%Cs ↔ (Bi₂Cs)_24%Сs + (BiCs₂)_57%Cs

Перитектическое превращение происходит при 490 °С по реакции:

Ж_50%Cs ↔ (BiCs₃)_65%Cs + BiCs₂

Температура плавления химических соединений Вi₂Cs (24 % Сs) и BiCs₃ (65 % Сs) рав­на 630 и 660 °С соответственно.

11. СИСТЕМА Gа – Те (ат. %) в области сплавов Ga₂Tе₃ – Те с неустойчивым химическим соединением GаTе₃ (75% Те, ост. Ga), перитектическим и эвтектическим превращениями. Перитектическое превращение происходит при 429 °С по реакции:

Ж_77%Te + (Ga₂Tе₃)_60%Te ↔ (GаTе₃)_75%Te

Эвтектическое превращение происходит при 418 °С в сплаве с 86 % теллура по реакции:

Ж_86%Te ↔ Ga₂Tе₃ + Tе

Температура плавления теллура – 452 °С, химического соединения Ga₂Tе₃ (60 % Те) – 790 °С.

10. СИСТЕМА Ga – Sе (ат. %) в области сплавов GaSe – Se с устойчивым химическим соединением Ga₂Se₃ (60% Se, ост. Ga), эвтектическим превращением и вырожденной перитекти­кой при 220°С. Эвтектическое превращение, происходит при 912°С по реакции:

Ж_55%Se ↔ GaSe + Ga₂Sе₃

Температура плавления селена – 215 °С, химических соединений GaSe (50 % Sе), Ga₂Se₃ равна 960 и 1020 °С соответственно.

13. СИСТЕMА Mg – Тl (ат. %) в области сплавов Mg₅Tl₂ – MgTl с эвтектическим и перитектическим превращениями. Перитектическое прев­ращение происходит при 392 °С по реакции:

Mg₅Tl₂ + Ж_35%Tl ↔ Mg₂Tl

Химический состав соединений Mg₅Tl₂ – 28 % Тl, Mg₂Tl – 33 % Tl, MgTl – 50 % Тl. Эвтектическое превращение происходит при 353 °С по реакции:

Ж_42.5%Tl ↔ Mg₂Tl + MgTl

Температура плавления устойчивого химического соединения Mg₅Tl₂ равна 4I3 °C, MgTl – 358 °С.

14. СИСТЕМА Ni – Nb (ат. %) в области сплавов NbNi₃ – Nb с эв­- тектическим и перитектическим превращениями. При 1175 °С происходит эвтектическое превращение по реакции:

Ж_42%Nb ↔ (NbNi₃)_25%Nb+(NbNi)_50%Nb

При 1295 °С происходит перитектическое превращение по реакции:

Ж_50%Nb + α_5%Ni ↔ NbNi

Температура плавления устойчивого химического соединения равна 1402 °С, ниобия – 2400 °С. Растворимость никеля в ниобии при 800 °С снижается до 2 ат. %.

15. СИСТЕМА Bi – Са (ат. %) в области сплавов Bi – Вi₂Са₃ с перитектическим превращением и вырожденным эвтектическим. При 507 °С происходит перитектическое превращение по реакции:

Ж_10%Сa +(Вi₂Са₃)_60%Ca ↔ (Bi₃Ca)_25%Ca

При 270 °С происходит эвтектическое вырожденное превращение. Темпера­тура плавления висмута – 271°С, устойчивого химического соединения Bi₂Са_з – 928 °С.

16. СИСТЕМА Na – Ga (ат. %) с перитектическим превращением и двумя вырожденными эвтектическими. При 497 °С протекает перитектичес­кое превращение по реакции:

Ж_20%Na + (Ga₈Na₅ )_38%Na↔ (Ga₃ Na)_25%Na

При 98 ^оС происходит вырожденное эвтектическое превращение с образова­нием смеси из Na и Ga₃Na. При 29,8 °С происходит вырожденное эв­тектическое превращение с образованием смеси из Ga₃Na и Na. Температура плавления устойчивого химического соединения Ga₈Na₅ – 556 °С, галлия – 30 °С.

17. СИСТЕМА Fe – Sb (ат. %) в области сплавов FeSb - Sb с перитектическим превращением и вырожденным эвтектическим. При 728 °С происходит перитектическое превращение по реакции:

Ж_12%Fe+ (FeSb )_50%Sb↔ (FeSb₂)_33%Fe

При 628 °С происходит вырожденное эвтектическое превращение по реакции:

Ж_1,5%Fe ↔ FeSb₂+ Sb

Температура плавления FeSb – I0I0 °C, сурьмы – 631 °С.

18. СИСТЕМА Gd – Сu (ат. %) в области сплавов Gd – GdCu₅ (17 % Gd, ост. Cu) с двумя граничными твердыми растворами  и . При температурах 870 и 759 ^оС протекают перитектические превращения по реакциям:

Ж _38%Gd + (GdCu₅) _17%Gd ↔ (GdCu₂)_{33% Gd}

Ж_45%Сu + GdCu ₂ ↔ (GdCu)_{50% Gd}

При температуре 668 ^оС протекает эвтектическое превращение по реакции:

Ж _32%Сu ↔ Gd + (GdCu)_{50% Gd}

Температура плавления гадолиния  1313 ^оС, а химического соединения GdCu₅  932 ^оС.

19. СИСТЕМА B – Nb (ат. %) в области сплавов BNb – Nb. При температуре 1860^оС осуществляется перитектическое превращение по реакции:

BNb_{50% Nb} + Ж _{37% B} ↔ (B₂ Nb₃)_{60% B}

При температуре 1600 ^оС протекает эвтектическое превращение по реакции:

Ж _{14% B} ↔ B₂ Nb₃ + _{2.5% B}

При 1400 ^оС растворимость бора в ниобии снижается до 0.2%. Температура плавления ниобия  2469 ^оС, а химического соединения BNb  2320 ^оС.

20. СИСТЕМА Cа – Cd (ат. %) в области сплавов CaCd (50% Cd остальное Ca) – Ca. При температуре 527 ^оС протекает перитектическое превращение по реакции:

CaCd + Ж _{30% Cd} ↔ (Ca₃ Cd₂)_{40% Cd}

При температуре 450 ^оС протекает эвтектическое превращение по реакции:

Ж _{22% Cd} ↔ Ca₃ Cd₂+ -C

Температура полиморфного превращения -Cd  -Cd  490 ^оС. Температура плавления кадмия  839 ^оС, химического соединения СaCd  685 ^оС.

21. СИСТЕМА Fe – P (ат. %) в области сплавов Fe – F₂P (33% Р, остальное – Fe). При температуре 1048 ^оС в сплаве с 18 % P происходит эвтектическое превращение с кристаллизацией твердого раствора на основе δ-Fe (5,55 % P, остальное – Fe) и неустойчивого химического соединения Fe₃P (25% P, остальное – Fe). При температуре 1168^оС происходит перитектическое превращение по реакции

Ж_23%Р + Fe₂P_33%P ↔ (Fe₃P)_25%P

При температуре 900^оС растворимость фосфора в δ-Fe снижается до 3,5%. Температура плавления железа – 1538 ^оС, устойчивого химического соединения F₂P – 1370 ^оС.

22. СИСТЕМА Ge - Cu (ат. %) в области сплавов Ge – устойчивое химическое соединение ξ-фаза (77 %Cu, остальное – Ge). При температуре 644^оС происходит эвтектическое превращение с кристаллизацией германия и химического соединения Cu₃Ge по реакции

Ж _63,5%Сu ↔ Ge + (Cu₃Ge)_75%Ge

При температуре 698^оС происходит перитектическое превращение по реакции

Ж_70%Cu + ξ_77%Cu ↔ (Cu₃Ge)_75%Ge

Температура плавления германия – 938 ^оС, ξ-фазы – 747 ^оС.

23. СИСТЕМА Cu – As (ат. %) в области сплавов Cu – устойчивое химическое соединение – γ-фаза (25% As, остальное – Cu). При температуре 685 ^оС происходит эвтектическое превращение с образованием γ-фазы и твердого раствора на основе меди по реакции

Ж _18,2%As ↔ (Cu)_{6.8% As} + γ_25%As

При температуре 325 ^оС происходит перитектоидное превращение по реакции

(Cu)_{6,5% As} + γ_25,8%As ↔β_12%As

При температуре 0^оС растворимость сурьмы в меди снижается до 4,5%, в γ-фазе – до 26 %. Температура плавления меди – 1085^оС, фазы γ – 827^оС.

24. СИСТЕМА Cu – Sr (ат. %). При температуре 507^оС происходит эвтектическое превращение с образованием химического соединения CuSr и твердого раствора на основе Sr по реакции

Ж _79,5%Sr ↔ CuSr_50%Sr + (Sr)_1%Cu

При температуре 566^оС происходит перитектическое превращение по реакции

Ж_52%Sr + Cu₅Sr_16,6%Sr ↔ CuSr_50%Sr

При температуре 845^оС происходит еще одно перитектическое превращение по реакции

Ж_17%Sr +Cu↔ Cu₅Sr_16.6%Sr

При температуре 400^оС растворимость меди в стронции снижается до 0,5%.

Температура плавления меди – 1085^оС, стронция – 719^оС.

25. СИСТЕМА Zr – Fe (ат. %) в области сплавов Zr – ZrFe₂ с 66,7% Fe. При температуре 928^оС происходит эвтектическое превращение с образованием твердого раствора на основе β-Zr и неустойчивого химического соединения Zr₂Fe по реакции

Ж_23%Fe ↔ (β-Zr)_8%Fe + (Zr₂Fe)_33,3%Fe

При температуре 974^оС происходит перитектическое превращение с образованием устойчивого химического соединения ZrFe₂ по реакции

Ж_25%Fe +(ZrFe₂)_66,7%Fe ↔(Zr₂Fe)_33,3%Fe

При температуре 900^оC растворимость железа в β-Zr снижается до 7%. Температура плавления циркония – 1855^оС, устойчивого химического соединения ZrFe₂ – 1670^оС