1.5.4. Диаграммы состояния сплавов, образующих химические соединения с полиморфным и эвтектоидным превращением
Диаграммы
состояния сплавов, компоненты которых
образуют устойчивые химические соединения
различного состава, а также неустойчивые
промежуточные фазы приведены в
рекомендуемой по курсу литературе. Если
имеется одно устойчивое соединение
,
на диаграмме два эвтектических превращения
(рис.1.32). Состав эвтектик:
+
и
+
.
Неустойчивая промежуточная фаза
обычно образу-
Рис.1.32. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют
химическое соединение
ется
при перитектическом взаимодействии
расплава Ж
с твердой фазой состава В: Ж
+В
.
Эта фаза при температуре Т
распадается.
В
ряде сплава фазовые превращения протекают
в твердом состоянии, что широко
используется на практике (например,
ТО). Такие превращения могут быть
обусловлены полиморфным компонентов,
их переменной растворимостью при
изменении температуры или частичным
распадом твердого раствора при уменьшении
температуры. Полиморфные превращения
обуславливают вторичную кристаллизацию.
Изменение кристаллической решетки
приводит к изменению растворимости.
Температура превращения Т
изменяется с ростом концентрации В,
которой также обуславливает появление
переходной области сосуществования
и
.
Рис.1.33. Диаграмма состояния сплавов с полиморфизмом компонентов и
эвтектоидным превращением
Существуют
сплавы, компоненты которых обуславливают
различной растворимостью при высоких
и низких температурах (рис.1.33). При
высоких температурах А и В неограниченно
растворимы (твердый раствор
).
Ниже линии АВС
распадается вследствие уменьшения
растворимости компонентов: в слева от
точки В на
;
справа от нее на
.
Дальнейшее понижение температуры
вызывает эвтектоидное
превращение, т.е.
образование из одной твердой фазы двух.
В нашем случае по реакции:
.
Механическую смесь кристаллов,
образующихся в результате такого
превращения, называют эвтектоидом.
Соответственно, сплавы с концентрацией
в области ВЕ – доэвтектоидные; BD-
заэвтектоидные.
1.5.5. Связь между структурой и свойствами сплавов
При образовании механической смеси практически не растворимых в твердом состоянии компонентов механические, электрические и магнитные свойства сплавов меняются линейно с составом. В сплавах с неограниченной растворимостью свойства линейно зависят от состава. Изменение размеров элементарной ячейки твердого раствора обуславливает увеличение , твердости и Н сплавов, уменьшение их пластичности.
При образовании в сплавах химических соединений и эвтектик зависимость свойство-состав в месте сингулярной точки (точки образования химических соединений постоянного состава) наблюдается характерный перелом (рис.1.34а). Примером является зависимость сплавов Zn-Mg от состава (рис.1.34б). Каждому из которых четырех соединений, образовавшихся в системе соответствует аномалия на кривой - составов.
а) б)
Рис.1.34. Диаграмма состояния и зависимость свойство-состав в сплавах с
химическим соединением (а), зависимость ρ от состава в сплавах Mg-Zn (б)