Компонентов в твердом состоянии

Оба компонента неограниченно растворимы в жидком состоянии, но ограниченно растворимы в твердом состоянии и не образуют химических соединений.

В системах такого рода возможно существование трех фаз:

· расплава;

· твердого раствора α – внедрение компонента В в кристаллическую решетку компонента А;

· твердого раствора β – внедрение компонента А в кристаллическую решетку компонента В.

Различают два типа диаграмм:

1. Диаграмма с эвтектикой (I типа) – твердые растворы образуют эвтектическую смесь.

2. Диаграмма с перитектикой (II типа) – твердые растворы образуют перитектическую смесь (один из твердых растворов устойчив только до определенной температуры).

 

Диаграммы состояния с ограниченной растворимостью компонентов с эвтектикой (I типа)

Рассмотрим фазовую диаграмму образования твердых растворов с ограниченной растворимостью компонентов и с образованием эвтектической смеси (рис.3.12).

В такой системе не образуются фазы, представляющие собой чистые компоненты. Из расплава могут кристаллизоваться только твердые растворы α или β .

Рис.3.12. Диаграмма состояния системы с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии с эвтектикой.

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 Е и ЕТВ	линии ликвидуса, каждая точка линий показывает состав расплава, равновесного с твердыми растворами α и β соответственно
ТАD и ТВС	линии солидуса, каждая точка линий показывает составы твердых растворов α и β , равновесных с расплавом
DF	состав равновесного твердого раствора α , определяет предельную растворимость В в А
CB	состав равновесного твердого раствора β , определяет предельную растворимость А в В
DЕC	линия эвтектики (ниже этой линии жидкой фазы не существует)
Значение точек
ТА	температура плавления компонента А
ТВ	температура плавления компонента В
ТЕ	температура эвтектики
Е	точка эвтектики

На линии эвтектики DЕC в равновесии находятся три фазы:

· расплав состава точки Е ( );

· кристаллы твердого раствора α состава точки D ( );

· кристаллы твердого раствора β состава точки C ( ).

По достижении температуры эвтектики ( Т_Е ) наступает эвтектическая реакция – из расплава выделяются кристаллы обоих твердых растворов:

Рассмотрим процесс охлаждения расплава, заданного точками М₁ и М₂.

Таблица 3.5

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
а	Появляются первые кристаллы твердого раствора β из расплава состава y0			Можно менять или температуру или состав жидкой фазы. Каждой температуре соответствует состав жидкой и твердой фаз.
b	Продолжается кристаллизация твердого раствора β состава y2 из расплава состава y1			Можно менять или температуру или состав жидкой фазы. Каждой температуре соответствует состав жидкой и твердой фаз.
е	Кристаллизуются твердый раствор α и твердый раствор β . Состав расплава остается постоянным yЕ, на кривой охлаждения горизонтальный участок е-е’			Температура (ТЕ), состав твердых фаз и состав расплава постоянные
h	Продолжается охлаждение механической смеси твердых растворов α и β			Можно менять только температуру

 

 

Продолжение таблицы 3.5

М2	Охлаждение расплава			Можно менять температуру и состав жидкой фазы
с	Появляются первые кристаллы твердого раствора β			Можно менять или температуру или состав жидкой фазы.
d	Исчезает последняя капля расплава			Можно менять только температуру
f	Охлаждение твердого раствора β			Можно менять только температуру
g	Образуются кристаллы твердого раствора α , в твердом растворе β уменьшается содержание компонента А			Каждой температуре соответствует определенный состав твердого раствора

 

 

Диаграммы состояния с ограниченной растворимостью компонентов с перитектикой (II типа)

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 Т_С ).

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

Предыдущая567891011121314151617181920Следующая

Поделиться:

Популярное:

1. Глава 1. Убийство, совершенное в состоянии аффекта
2. Деформация при сложном напряженном состоянии.
3. Знаковая природа невербальных компонентов
4. Использование компонентов кнопок обычных, графических и с фиксацией.
5. Использование компонентов многострочного редактора для обработки строковых данных.
6. Использование компонентов таблиц для работы с двумерным массивом..
7. Кварки – частицы, из которых построены адроны. В свободном состоянии не наблюдаются. Переносчики взаимодействия между кварками – глюоны. См. также Сильное взаимодействие.
8. Краткие выводы по учению о конечном состоянии праведных и неправедных
9. Краткие выводы по учениям о смерти и промежуточном состоянии
10. Лабораторная работа №14 Использование компонентов отображения.
11. Наименьшее значение осевой сжимающей силы, способной удержать стержень в изогнутом состоянии