4. Анализ фазовых превращений и определение количества фаз и структурных составляющих в сплавах х1, (31%(ат)Al, ост. Cu) и х2, (47%(ат)Al, ост. Cu)

Кривые охлаждения сплавов X₁ и X₂, содержащих, соответственно, 31 % (ат.) Al, 69 % (ат.) Cu и 47 % (ат.) Al, 53 % (ат.) Cu, представлены на рис. 2 и рис. 3.

Описание кривой охлаждения сплава x1

До температуры 1035° С сплав Х₁ представляет собой жидкий раствор L состава сплава X₁ – 31 % (ат.) Al, 69 % (ат.) Cu.

В интервале температур 1035 – 1020° С протекает процесс первичной кристаллизации из жидкости L фазы χ. Состав жидкости L изменяется от 31 до 33,9 % (ат.) Al, ост. Cu. Состав фазы χ изменяется от 29,8 до 31 % (ат.) Al, ост. Cu.

В интервале температур 1020° С – 980° С фазовых превращений нет.

В интервале температур 980° С – 964° С χ фаза испытывает распад, из нее выделяется фаза γ₁. Состав χ изменяется от 31 % (ат.) Al, ост. Cu до 30,1 (ат.) Al, ост. Cu, состав γ₁ изменяется от 32 % (ат.) Al, ост. Cu до 31,5 % (ат.) Al, ост. Cu.

При температуре 964° С χ фаза испытывает эвтектоидный распад:

χ _30,1 → (γ₁)_31,5 + β_29,4.

Результатом этой реакции будет исчезновение кристаллов фазы χ.

В интервале температур 964° С – 788° С в следствии изменения растворимости с изменением температуры фазы β и γ₁ обогащаются Cu. Состав β изменяется от 29,4 % (ат.) Al, ост. Cu до 27,2 % (ат.) Al, ост. Cu, состав γ₁ изменяется от 31,5 % (ат.) Al, ост. Cu до 31,2 % (ат.) Al, ост. Cu. Результатом этой реакции будет исчезновение кристаллов фазы β.

В интервале температур 788° С – 784° С фазовых превращений нет.

В интервале температур 784 – 780° С протекает полиморфный распад γ₁ фазы. Состав γ₁ изменяется от 31,2 до 31,1% (ат.) Al, ост. Cu. Состав фазы (Cu₉Al₄)₃₁ не меняется.

В интервале температур 780° С – 0° С фазовых превращений нет.

Описание кривой охлаждения сплава x2

До температуры 895° С сплав Х₂ представляет собой жидкий раствор L состава сплава X₂ – 47 % (ат.) Al, остальное Cu.

В интервале температур 895 – 810° С протекает процесс первичной кристаллизации фазы ε₁ из жидкости L. Состав жидкости изменяется от 47 до 53,5 % (ат.) Al, ост. Cu. Состав фазы ε₁ изменяется от 39,5 до 41,5 % (ат.) Al, ост. Cu.

При температуре 810° С фаза ε₁ испытывает полиморфный распад в присутствии жидкой фазы:

(ε₁)_41,5 → (ε₂)_41,5 (+L).

В интервале температур 810 – 624° С идет процесс кристаллизации из жидкости фазы ε₂ . Состав жидкой фазы меняется от 53,5 до 63,7 % (ат.) Al, ост. Cu, состав фазы ε₂ меняется от 41,5 до 45 % (ат.) Al, ост. Cu

При температуре 624° С протекает перитектоидная реакция:

L_63,7 + (ε₂)₄₅ → (η₁)_48,2.

В интервале температур 624 – 590° С протекают фазовые превращения в твердом состоянии.. Состав ε₂ изменяется от 45 до 43,5 % (ат.) Al, ост. Cu, состав фазы η₁ меняется от 48,2 до 47,6 % (ат.) Al, ост. Cu.

При температуре 590° С протекает перитектоидная реакция:

(ε₂)_43,5 + (η₁)_47,6 → (ξ₁)_43,8.

Результатом этой реакции будет исчезновение кристаллов фазы ε₂.

В интервале температур 590 – 570° С протекает докристаллизация фазы ξ₁ из твердого раствора η₁. Состав фазы ξ₁ изменяется от 43,8 до 44,3 % (ат.) Al, ост. Cu, состав фазы η₁ изменяется от 47,6 до 47,7 % (ат.) Al, ост. Cu .

При температуре 570° С протекает перитектоидная реакция:

(ξ₁)_44,3 + (η₁)_47,7 → (ξ₂)_44,3.

Результатом этой реакции будет исчезновение кристаллов фазы ξ ₁.

В интервале температур 570° С – 560° С фаза ξ₂ обогащается алюминием, ее состав изменяется от 44,3 до 44,8 % (ат.) Al, ост. Cu, в то время как фаза η₁ имеет постоянный состав 47,7 % (ат.) Al, ост. Cu.

При температуре 560° С фаза η₁ испытывает эвтектоидный распад:

(η₁)_47,7 → (ξ₂)_44,8 + (η₂)_47,7.

В интервале температур 560° С – 0° С фазовых превращений нет.

5. Расчет количества фаз и структурных составляющих в сплавах Х₁, (31%(ат)Al, ост. Cu) и Х₂, (47%(ат)Al, ост. Cu) при комнатной температуре (T_комн. = 20° С)