Фазовая диаграмма сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и монотонной линией ликвидуса (с ретроградной растворимостью).


Диаграмма состояния сплавов для случая ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии.


Одна из таких диаграмм показана на рис. 16, а. Система содержит три фазы - жидкий раствор, твердый раствор компонента В в компоненте А (назовем его α) и твердый раствор компонента А в компоненте В (назовем его β). Линия диаграммы KCD - линия ликвидуса, линия KECFD - линия солидуса.


Кристаллы α выделяются из жидкого сплава по линии ликвидуса КС, а кристаллы β - по линии CD. Затвердевание сплавов происходит по линии солидуса КЕ с образованием кристаллов α и по линии DF - с образованием кристаллов β. Одновременная кристаллизация α- и β-фаз с образованием механической смеси кристаллов этих фаз происходит на линии солидуса ECF.

Сплав состава точки С после затвердевания называется эвтектическим, поскольку он состоит только из одной эвтектики α+β. Составы сплавов, лежащих левее эвтектической точки С на линии ЕС после затвердевания, называются доэвтектическими сплавами и имеют структуру α+эвтектика (α+β). Составы сплавов, лежащих правее точки С на линии CF после затвердевания, называются заэвтектическими сплавами и имеют структуру β+эвтектика (α+β).


Формула
↑ Диаграмма состояния сплавов для случаев ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии (а) и для случаев образования компонентами А и В химического соединения (б)

Линия ES показывает ограниченную растворимость в твердом состоянии компонента В в компоненте А, уменьшающуюся с понижением температуры. Линия FM показывает растворимость компонента А в В, не изменяющуюся с понижением температуры.

Предельная растворимость компонента В в А характеризуется точкой Е, а А в В - точкой F. При кристаллизации сплавов, состав которых находится левее точки S (или правее точки М), при любой температуре в твердом состоянии все количество компонента В (или А) находится в твердом растворе и структура таких сплавов состоит из зерен α (или β).

В сплавах, состав которых находится между точками S и Е (за пределами растворимости В в А), образовавшиеся при затвердевании кристаллы α при понижении температуры ниже линии ES пересыщены компонентом В и поэтому из них происходит выделение избыточных кристаллов. Этими кристаллами являются кристаллы β концентрации точки М, называемые вторичными (βII). Такие сплавы после полного охлаждения имеют структуру, состоящую из кристаллов α состава точки S и кристаллов βII, т. е. α+βII.

В сплавах состава линии ЕС, имеющих после затвердевания структуру α+эвтектика (α+β), из кристаллов α выделяются кристаллы β и после полного охлаждения структура будет α+эвтектика (α+β)+βII.


К списку Рандомный вопрос