2018-02-13
1316
На ДС перитектического типа A1-p и p-B1 – линии ликвидуса, A1-a и b-B1 – линии солидуса, a-c и b-d – линии сольвуса фаз α и b соответственно. Горизонталь нонвариантного трехфазного равновесия p-a-b называется перитектической.
В сплаве Х2 (рис.3.32) происходит первичная кристаллизация b - раствора:
L4-p®®® b4-b
К концу этого процесса жидкий раствор приобретает состав точки р, а первичные кристаллы b - состав точки b. Ниже перитектической температуры Тр термодинамичски стабильна только α – фаза – твердый раствор компонента В в А. Эта фаза, называемая перитектической, образуется по реакции:
Lp + bb ®® αa.
Для перитектической реакции в отличие от эвтектической недостаточно иметь жидкость: необходимо иметь и первичные кристаллы твердой фазы. Перитектическую реакцию нельзя рассматривать как подобие химической реакции соединения двух фаз с образованием новой фазы. Сущность ее состоит в следующем. При переохлаждении ниже перитектической температуры жидкий раствор становится пересыщенным по отношению к перитектической α -фазе, которая поэтому и кристаллизуется. При кристаллизации α –фазы жидкий раствор обедняется компонентом В( в сплаве Х1 вдоль линии р-31) и становится ненасыщенным по отношению к b - фазе, что приводит к ее растворению в жидкости.
Таким образом, перитектическая реакция состоит в кристаллизации перитектической α – фазы и растворения в жидкости первичных кристалловb.
Возможны три варианта зарождения и роста перитектической фазы.
1. Зарождение независимо от первичных b- кристаллов, вдали от них. При этом все время сохраняется контакт образующейся фазы и первичных кристаллов с расплавом. Перитектическая реакция идет до полного исчезновения жидкости и первичных кристаллов.
2. Зарождения кристаллов перитектической α–фазы на поверхности первичных b- кристаллов. При этом через некоторое время перитектическая фаза полностью окружает первичные кристаллы, которые оказываются отделенными от расплава перитектической оболочкой. В результате перитектической превращения далее может развиваться только за счет диффузии компонентов через твердую оболочку вокруг первичных кристаллов: происходит растворение первичных кристаллов b - фазы не в жидкости, а в перитектической α –фазе. Этот процесс даже при медленном охлаждении сплава Х2 при утолщении перитектической оболочки может быть подавлен, и тогда происходит кристаллизация только α –фазы и остаются нерастворенными первичные b- кристаллы. Такое состояние термодинамически неравновесно.
3. Вариант реализуется, если состав перитектической фазы (точка а) очень близка к составу перитектической фазы жидкости (точка р). В этом случае перитктическая α–фаза легко зарождается и растет без участия первичных b- кристаллов, т.е. с самого начала перитектическая реакция не идет и вместо нее идет кристаллизация α –фазы.
Структура перитектического сплава Жр + bb ®® αа;
Структура доперитектического сплава Жр + bb ®® αа +Жр (ост)
Структура заперитектического сплава Жр + bb ®® αа + bb (ост)
Структуры этих сплавов соответствуют температуре перитектического равновесия.
При последующем охлаждении структура перитектического сплава сохраняется при условии неизменной растворимости компонентов друг в друге. Если растворимость компонентов изменяется, то происходит выделение вторичных кристаллов или растворение компонентов по соответствующим линиям сольвусов.
В доэвтектическом сплаве заканчивается кристаллизация жидкости с образованием α –фазы.
В заперитектическом сплаве сохраняется структура образованная в процессе перитектической реакции - вторичная избыточная фаза окружена образовавшейся α –фазой.
Схема микроструктуры заперитектического сплава
Если же перитектическая фаза кристаллизуется независимо от первичных кристаллов, то в затвердевшем сплаве кристаллы обеих фаз должны перемежаться в пространстве.
