Примеры решения задач

Пример 11. Прочесть диаграмму состояния системы «медь – магний».

Рис. 16. Диаграмма состояния медь-магний.

Решение. 1. Дать общую характеристику диаграммы состояния.

Температура плавления (кристаллизации) чистой меди Т _Сu = 1083°С, а магния T _Mg = 650°С. В расплавленном состоянии эти металлы неограниченно растворимы и образуют одну жидкую фазу. Магний кристаллизуется из двухкомпонентного расплава в чистом виде, а медь – в виде твердого раствора α, область существования которого ограничена пределами от 0 до 5 % Mg и в котором «хозяином» кристаллической решетки является медь. Кристаллические модификации компонентов не меняются.

Медь и магний образуют два химических соединения, плавящиеся без разложения (конгруэнтно). Первое из них содержит от 30 до 37 % магния, плавится при температуре 819°С. Второе химическое соединение S ₂ плавится при 568°С, имеет постоянный стехиометрический состав, содержит 65 % Mg.

Вывод формул химических соединений. Точке плавления соединения S₁ (δ) отвечает мольная доля магния 34 %. Допускают, что количество вещества химического соединения один моль, тогда , . , следовательно, формула химического соединения S₁ (δ) – Cu₂Mg.

Точке плавления соединения S₂ отвечает мольная доля магния 66 %. Допускают, что , тогда , . – Mg₂Cu.

Рис. 17. Решение примера 1.

2. Пронумеровать поля диаграммы и дать их наименование.

I – расплав (Ж); II – Ж + α; III – твердый раствор внедрения магния в меди (α); IV – α + δ; V – δ + Ж; VI – δ; VII – δ + Ж; VIII – δ + S₂; IX – Ж + S₂; X – Ж + S₂; XI – Ж + Mg; XII – Mg + S₂.

№	Состав, % В	Кол-во фаз	Наименование фаз	Состав каждой фазы, %В	Относит. кол-во каждой фазы, %	Т крист.		F
						Т _н	Т _к
1	3	1	α	3	100	1090	950	2-1+1=2
2	15	3	α	8	Ж=δ=α	930	730	2-3+1=0
			Ж	21
			δ	30
3	33	1	δ	33	100	820	820	2-1+1=2
4	65	1	S₂	65	100	580	580	2-1+1=2
5	85	2	S₂	65	43	490	490	2-2+1=1
			Mg	100	57