Диаграмма, когда компоненты А и В могут образовывать химическое соединение , плавящееся с разложением, то есть инконгруэнтно, приведена на рис.3.10.
Рис.3.10. Диаграмма состояния системы с образованием химического соединения, плавящимся с разложением (инконгруэнтно).
Инконгруэнтно плавящееся химическое соединение устойчиво только ниже температуры ТС. При малейшем повышении температуры выше ТС химическое соединение распадается на две фазы: кристаллы компонента В и расплав состава y (точка С).
Значение полей | |
Ж | расплав |
А+Ж | расплав +кристаллы А |
А+АВ | механическая смесь кристаллов А и |
АВ+Ж | расплав +кристаллы |
В+Ж | расплав +кристаллы В |
АВ+В | механическая смесь кристаллов В и |
Значение линий | |
ТА ЕСТВ | линия ликвидуса |
FЕG | линия солидуса (линия эвтектики) |
ТА Е | каждая точка линии показывает состав расплава, равновесного с кристаллами компонента А |
ЕС | каждая точка линии показывает состав расплава, равновесного с кристаллами неустойчивого хим. соединения |
CТВ | каждая точка линии показывает состав расплава, равновесного с кристаллами компонента В |
С Д’ ТС | линия перитектики |
Значение точек | |
ТА | температура плавления компонента А |
ТВ | температура плавления компонента В |
ТС | температура плавления неустойчивого химического соединения |
Е | точка эвтектики |
С | точка перитектики |
Д’ | неустойчивое химическое соединение состава |
На перитектической прямой СД'ТС в равновесии находятся три фазы:
|
|
· расплав состава точки С ();
· кристаллы состава точки Д';
· кристаллы компонента В.
По правилу фаз Гиббса число степеней свободы в точке С равно нулю (С=3-Ф=3-3=0), что указывает на постоянство температуры ТС и состав расплава. Чтобы состав расплава не менялся, одновременно с кристаллизацией ранее выпавшие кристаллы компонента В должны растворяться, поддерживая постоянным содержание компонента В в расплаве. При этом происходит перитектическое превращение:
Точка С называется точкой перитектики, температура ТС – температурой перитектики. В точке перитектики, так же, как и в точке эвтектики, в равновесии находятся расплав и две твердые фазы. Однако процессы при охлаждении существенно различаются: в точке эвтектики одновременно выпадают две твердые фазы, а в точке перитектики – одна твердая фаза выпадает, а другая растворяется. На кривой охлаждения при ТС наблюдается горизонтальный участок b - b ’.
Рассмотрим процесс охлаждения расплава, заданного точкой М.
Таблица 3.3
Результат рассмотрения процесса охлаждения расплава из точки М
Точка | Что происходит | Ф | С | Что означает число степеней свободы |
М | Охлаждение расплава | Можно менять температуру и состав расплава | ||
а | Появляются первые кристаллы компонента В | Можно менять или температуру или состав расплава | ||
b | Начинается кристаллизация , ранее выпавшие кристаллы В растворяются, на кривой охлаждения горизонтальный участок b - b ’ | Система инвариантна | ||
c | Продолжается кристаллизация из расплава | Можно менять или температуру или состав расплава | ||
d | Кристаллизуются компонент А и хим. соединение , на кривой охлаждения горизонтальный участок d - d ’ | Система инвариантна | ||
e | Охлаждение механической смеси А и | Можно менять только температуру |
Диаграммы с конгруэнтно плавящимися химическими соединениями образуют системы: Al2O -SiO2, CaSiO3-BaSiO3, Fe-P, Li-Sn и др.
|
|