Типовые диаграммы состояний

Диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов друг в друге.

Компоненты неограниченно растворимы в твердом и жидком состояниях, компоненты, химические элементы АВ фазы, жидкая фаза, твердые растворы α.

Если элементы не ограничено растворимы друг в друге они при кристаллизации не могут образовывать собственных фаз, а образуют только твердый раствор α.

С=2+1-2=1

Следовательно при кристаллизации твердых растворов в отличии от кристаллизации чистых металлов протекают в интервале температур.

Линия cde ограничивающая область существования только жидкой фазы называется момент ликвидус.

Линия cjе ограничивающая область существования только твердой фазы – солидус (твердый).

Между линиями cde и cjе сплав находится в двухфазовом состоянии.

Сплавы в отличии от чистых металлов кристаллизуются в интервале температур и кривая охлаждения сплавов строиться

В интервале кристаллизации происходит изменение соотношения фаз, объемная доля α-фазы увеличивается, объемная доля жидкости соответственно уменьшается.

Кроме того изменение химических составов жидкой и твердой фазы определить соотношение фаз и химических составов фаз данного сплава при данной температуре можно при помощи правила (отрезков) рычага.

Через интересующую фигуративную точку проводим изотерму (t=cont).

В.№22 Формирование структуры при кристаллизации твердых растворов. Понятие коноды. Правило отрезков для определения соотношения фаз в двухфазной области диаграммы фазового равновесия. Определение химического состава фаз при заданной температуре и химическом составе сплава.

Отрезок изотермы в двухфазовой области между линиями ликвидус и солидус называется канодой.

Проекция точки перемещения каноды с линией ликвидус на ось концентраций показывает химический состав жидкой фазы при заданной температуре.

Проекция точки пересечения каноды с линией солидус на ось концентраций показывает химический состав твердой фазы при заданной температуре.

Соотношений отрезков отсекаемых фигуративной точкой на каноде обратно пропорционально соотношению фаз.

Таким образом химический состав жидкой фазы при кристаллизации изменяется по линии ликвидус, а химический состав твердой фазы по линии солидус.

В результате внутренние слои образовавшихся зерен обогащены более тугоплавким элементом. Наружные слои менее тугоплавким, такая неоднородность химического состава в пределах каждого зерна – называется дендритной ликвацией.

В.№23 Диаграмма состояния системы, в которой компоненты ограниченно растворимы в твердом состоянии и образуют эвтектику. Компоненты и фазы. Формирование структуры при охлаждении сплавов различного состава из области жидкого раствора.

Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и образование эвтектики.

- компоненты А и В неограниченно растворимы в жидком состоянии

- ограничено растворимы в твердом состоянии (не образуют химических соединений)

- компоненты, элементы А и В

- фазы жидкий раствор

- твердый раствор α (раствор элемента В в элементе А)

Твердый раствор В (раствор элемента А в элементе В).

Линия DCE ликвидус системы

Линия DFCGE – ликвидус системы

Линия FH – предельная растворимость элемента В в элементе А. Наклонный вид этой линии говорит о том, что при понижении температуры растворимость В в А уменьшается.

По линии FH – начинается выделение β-фазы, которая называется вторичной, т.к. выделяется не из жидкой а из твердой фазы α.

Линия GK – предельная растворимость элемента А в элементе В, ее вертикальный характер говорит о том, что с изменением температуры предельная растворимость не меняется.

Точка C – эвтектическая точка системы.

Линия FGG – линия эвтектической реакции во всех сплавах в интервале концентраций от F^| до К протекает эвтектическая реакция которая заключается в ту, что жидкость состава точки С кристаллизуется одновременно в виде двух фаз.

α – фаза сплава точки F

β – фаза состава точки G

полученная смесь фаз называется эвтектикой.

Эвтектика – структурная составляющая, состоящая из двух фаз.

В.№24 Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения. Компоненты и фазы. Формирование структуры при охлаждении сплавов различного состава из области жидкого раствора.