Диаграмма состояния сплавов. Эвтектический сплав

Диаграммы состояния представляют собой график в координатах состав сплава — температура, на котором отражены продукты, образующиеся в результате взаимодействия компонентов сплава друг с другом в условиях термодинамического равновесия при различных температурах. Этими про­дуктами являются вещества, имеющие в зависимости от температуры и со­става определенное агрегатное состояние, специфический характер строения и вполне определенные свойства. Фа­зой считается определенная часть системы, образованной компонентами сплава, которая во всех своих точках имеет одинаковые состав, строение и свойства.

Жидкая фаза представляет собой раствор расплавленных компонентов.

Твердые фазы являются зернами, имеющими определенную форму, размер, состав, специфику строения и свойства. Твердые фазы можно на­блюдать в микроскоп. Это могут быть твердые растворы, химические соеди­нения, а также зерна чистых компонентов, не образующих с другими компо­нентами ни твердых растворов, ни химических соединений.

Фазовые состояния сплава при тех или иных внешних (температура, давление) и внутренних (концентрационное соотношение компонентов) параметров описывает равновесная диаграмма состояний. Линия ликвидуса отделяет жидкую часть фазы, линия солидуса – твердую.

Диаграмма состояния разделена линиями на области. Отдельные облас­ти могут состоять только из одной фазы, а некоторые — из двух, имеющих разные составы, строение и свойства. Анализируя диаграмму состояния, можно составить представление о специфике свойств сплавов данной систе­мы компонентов и характере их изменения в зависимости от состава, а также о возможности термической обработки сплавов и температуре нагрева для ее проведения.

В диаграммах состояния содержится информация, необходимая для соз­дания и обработки сплавов различного назначения.

Диаграмма состояния 1 рода: данная диаграмма охватывает сплавы, компоненты которых образуют смеси своих практически чистых зерен при ничтожной взаимной растворимости.

Эвтектический/эвтектика – сплав двух компонентов, который плавится при минимальной температуре.

Диаграмма состояний 2 рода: при неограниченной растворимости компонентов друг в друге, имеющих одинаковые типы решеток и сходное строение наружных электронных оболочек.

Диаграмма состояний 3 рода: характерна для сплавов, образующихся при сплавлении компонентов, имеющих ограниченную растворимость друг в друге.

Диаграмма состояний 4 рода: относится к случаю, когда сплавляемые компоненты при соотношении Am Bn образуют устойчивое химическое соединение, не диссоциирующее при нагреве вплоть до температуры плавления.

Правило Гиббса позволяет определять число степеней свободы равновесной системы: с=k-f+1, где с – чило степеней свободы, k- число компонентов, f- количество фаз. с=2-3+1=0 = эвтектика.