Рассмотрим фазовую диаграмму образования твердых растворов с ограниченной растворимостью компонентов и с образованием перитектической смеси (рис.3.13).
Рис.3.13. Диаграмма состояния системы с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии с перитектикой.
В этом случае один из твердых растворов устойчив только до определенной температуры (температуры перитектики ТС).
Значение полей | |
Ж | расплав |
α | кристаллы твердого раствора α |
β | кристаллы твердого раствора β |
α+Ж | расплав + кристаллы твердого раствора α |
β+Ж | расплав + кристаллы твердого раствора β |
α + β | механическая смесь кристаллов твердых растворов α и β |
Значение линий | |
ТА С и СТВ | линии ликвидуса, каждая точка линий показывает состав расплава, равновесного с кристаллами твердых растворов α и β соответственно |
ТА H и ТВF | линии солидуса, каждая точка линий показывает составы твердых растворов α и β находящихся в равновесии с расплавом |
СНF | линия перитектики |
НJ | каждая точка показывает состав кристаллов тв. раствора α, равновесного с кристаллами α + β (линия расслоения) |
FL | каждая точка показывает состав кристаллов тв. раствора β, равновесного с кристаллами α + β (линия расслоения) |
Значение точек | |
ТА | температура плавления компонента А |
ТВ | температура плавления компонента В |
ТС | температура перитектики |
С | точка перитектики |
На перитектической прямой СНF в равновесии находятся три фазы:
|
|
· расплав состава точки С ();
· кристаллы твердого раствора α состава точки Н ();
· кристаллы твердого раствора β состава точки F ().
Для поддержания постоянного состава расплава при кристаллизации твердого раствора α, ранее выпавшие кристаллы твердого раствора β, должны растворяться. При этом происходит перитектическое превращение:
Рассмотрим процесс охлаждения расплава, заданного точками М1 и М2.
Таблица 3.6
Результат рассмотрения процесса охлаждения расплава
из точек М1 и М2
Точка | Что происходит | Ф | С | Что означает число степеней свободы |
М1 | Охлаждение расплава | Можно менять температуру и состав жидкой фазы | ||
α | Появляются первые кристаллы твердого раствора β состава y2 из расплава состава y0 | Каждой температуре соответствует состав жидкой и твердой фаз. | ||
b | Кристаллизуются твердый раствор α состава yН, ранее выпавшие кристаллы твердого раствора β состава yF переходят в расплав. Состав расплава остается постоянным yC, на кривой охлаждения участок b-b’ | Температура (ТC), состав твердых фаз и состав расплава постоянные | ||
c | Исчезает последняя капля расплава | Можно менять только температуру | ||
d | Из кристаллов твердого раствора α образуются кристаллы твердого раствора β | Можно менять только температуру | ||
М2 | Охлаждение расплава | Можно менять температуру и состав жидкой фазы | ||
е | Появляются первые кристаллы твердого раствора β | Можно менять или температуру или состав жидкой фазы. | ||
f | Продолжают выпадать кристаллы твердого раствора β | Можно менять или температуру или состав жидкой фазы. | ||
g | Исчезает последняя капля расплава, в результате перитектического превращения появляются кристаллы , на кривой охлаждения горизонтальный участок g-g’ | Температура (ТC), состав твердых фаз и состав расплава постоянные | ||
h | Охлаждение механической смеси твердых растворов α и β | Можно менять только температуру |
|
|