Диаграмма фазового равновесия для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии

Компонентами сплавов являются А и В. Оба компонента неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно в твердом и не образуют химических соединений.

t Сплав I Сплав II

t I II

М 1 L L

а L N t1 1

с 5 L+a t5

L+a L+b 5 L+a

2 в t2 2

α D 6 Е L®эвт(a+b)

С a t6 6 6I

3 b t3 3

a+эвт(a+b) b+эвт(a+b)

a+bII a+bII a+эвт(a+b)

F 4 7 G 4 7

А 20 40 60 80 В ® t

Рис.4

В сплавах приведенной диаграммы жидком агрегатном состоянии компоненты неограниченно растворимы. В твердом состоянии компонент В растворим в компоненте А и образуется твердый раствор –α. Предельная растворимость Диаграмма фазового равновесия для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии компонента В в А определяется линией DF. В компоненте В также возможно растворение компонента А и при этом образуется твердый раствор – β. Предельная растворимость компонента А в В определяется линией СG. Линия МЕN – ликвидус, линия МDECN – солидус.

Кристаллизация сплава I начинается при температуре t1, при этом из жидкого раствора выделяются кристаллы α-твердого раствора, концентрация которого по мере снижения температуры изменяется по линии MD (линия солидус) от т.а до т.2, а состав жидкого раствора L изменяется по линии МЕ (линия ликвидус) от точки 1 до точки b. Кривая охлаждения этого сплава приведена на рис.4.

При температуре t2 (т.2) жидкий Диаграмма фазового равновесия для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии раствор полностью закристаллизуется в α-твердый раствор. Эти кристаллы не претерпевают изменений до температуры t3. Ниже этой температуры в α-твердом растворе может растворяться компонента В меньшее количество и из α-твердого раствора выделяются кристаллы βII-твердого раствора. Так как этот процесс происходит в твердом агрегатном состоянии, то выделяющиеся кристаллы называют βII. По мере охлаждения сплава состав α-твердого раствора изменяется по линии DF (от т.3 до т.F). Состав кристаллов βII соответствует т.G.

Процесс выделения вторичных кристаллов из твердой фазы носит название вторичной кристаллизации в отличии от процесса первичной кристаллизации, когда кристаллы образуются из жидкой фазы.

При кристаллизации сплава II при достижении температуры t Диаграмма фазового равновесия для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии6 (т.t6 расположена на линии DEC) состав жидкого раствора L соответствует точки Е происходит эвтектическое превращение – одновременно из жидкого раствора образуются кристаллы α и β твердых растворов.

LЕ → эвт(αD + βС)

При дальнейшем охлаждении сплава вследствие изменения растворимости из α-кристаллов выделяются кристаллы βII и при конечной температуре α-кристаллы будут иметь состав отвечающий точке F.


documentbdrbiub.html
documentbdrbqej.html
documentbdrbxor.html
documentbdrceyz.html
documentbdrcmjh.html
Документ Диаграмма фазового равновесия для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии