Диаграммы состояния эвтектического типа с полиморфизмом компонентов

Полиморфизм – явление образования чистым веществом нескольких кристаллических фаз, имеющих одинаковый кристаллический состав, но различающихся по физическим свойствам.

Рассмотрим фазовую диаграмму эвтектического типа с полиморфным превращением компонента В (рис.3.14).

Рис.3.14. Диаграмма состояния системы с полиморфным

превращением компонента В.

Превращение одной полиморфной модификации в другую при р=const происходит при одной строго определенной температуре (Т_С).

Значение полей
Ж	расплав
Ж +А	расплав + кристаллы компонента А
Ж +βВ	расплав + кристаллы компонента В модификации β
Ж +αВ	расплав + кристаллы компонента В модификации α
А+αВ	механическая смесь кристаллов компонента А и компонента В модификации α
Значение линий
ТАЕ	линия ликвидуса, каждая точка линии показывает состав расплава, равновесного с кристаллами компонента А
ЕС	линия ликвидуса, каждая точка линии показывает состав расплава, равновесного с кристаллами В модификации α
СТβВ	линия ликвидуса, каждая точка линии показывает состав расплава, равновесного с кристаллами В модификации β
DF	линия солидуса (эвтектическая линия), ниже этой линии жидкая фаза отсутствует
СТС	линия полиморфного превращения
Значение точек
ТА	температура плавления компонента А
ТβВ	температура плавления компонента В модификации β
ТС	температура полиморфного превращения
Е	точка эвтектики
С	точка полиморфного превращения

В точке С в равновесии находятся три фазы: расплав состава y_С, кристаллы компонента В модификации β и кристаллы компонента В модификации α. Число степеней свободы равно нулю (С=3-3=0).

На линии полиморфного превращения СТ_С в равновесии находятся три фазы:

• расплав состава точки С ( );

• кристаллы компонента В модификации β ( );

• кристаллы компонента В модификации α ( ).

Для поддержания постоянного состава расплава при кристаллизации компонента В модификации α, ранее выпавшие кристаллы компонента В модификации β, должны растворяться. При этом происходит полиморфное превращение:

Рассмотрим процесс охлаждения расплава, заданного точкой М.

Таблица 3.7

Результат рассмотрения процесса охлаждения расплава из точки М

Точка	Что происходит	Ф	С	Что означает число степеней свободы
М	Охлаждение расплава	1	2	Можно менять температуру и состав расплава
а	Появляются первые кристаллы компонента В модификации β	2	1	Можно менять только температуру
b	Полиморфное превращение, кристаллы В модификации β переходят в расплав, из которого выпадают кристаллы В модификации α, на кривой охлаждения горизонтальный участок b-b’	3	0	Система инвариантна

Продолжение таблицы 3.7

c	Исчезает последняя капля расплава, кристаллизуются А и В модификации α, на кривой охлаждения горизонтальный участок с-с’	3	0	Система инвариантна
d	Охлаждение механической смеси компонентов А и В модификации α	2	1	Можно менять только температуру