Диаграмма плавкости двухкомпонентных систем, нерастворимых в твёрдом состоянии

t^*_A и t^*_В — температура кристаллизации (плавления) чистых компонентов А и В, система инвариантная (С = К + n – Ф = 1 + 1 – 2 = 0)

t > t^*_A и t^*_В — расплавленное состояние чистых компонентов А и В, система моновариантная

(С = К + n – Ф = 1 + 1 – 1 = 1)

t < t^*_A и t^*_В — твёрдое состояние чистых компонентов, система моновариантная

(С = К + n – Ф = 1 + 1 – 1 = 1).

Если к ком­поненту А прибавить компонент В, то t_{нач. крист.} компонента А из расплава < t^*_A .

Если к компоненту В прибавить компонен­т А, то t_{нач. крист.} компонента В из расплава < t^*_В

t^*_A Е и t^*_В Е — двухфазные системы (кристаллы чистых компонен­тов А или В и насыщенный расплав), системы моновариантные (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1), каждой тем­пературе соответствует определенный состав насыщенного расплава.

t^*_A Е t^*_В — линия ликвидуса. Выше линии ликвидуса — жидкое состояние бивариантной

(С = К + n – Ф = 2 + 1 – 1 = 2 ) системы (можно изменять температуру и состав) в виде ненасыщенного расплава.

t' — кристаллизация компонента А, повышение концентрации некристаллизующего компонента В при охлаждении системы заданных составов (точки М и К)

t" — кристаллизация компонента В, повышение концентрации некристаллизующего компонента А при охлаждении системы заданных составов (точки М и К)

t^*_А E и t^*_B E — линии перемещения фигуративных точек М и К до точки Е (направление стрелок на графике).

Температура кристаллизации равна t_э (точка Е) — насыщение расплава в отношении обоих компо­нентов, увеличение числа равновесных фаз до трех (ж, т_А , т_В), уменьшение числа степеней свободы до нуля (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 3 = 0), система инвариантная, одновременная кристаллизация обоих компонентов.

Наименьшая постоянная температура (одинаковая для расплава любого состава), при которой кристаллизуются одновременно оба компонента — эвтектическая температура (t_э ) —выпадение мелких кристаллов обоих компонентов в пропорции, отвечающая составу жидкой эвтектики. Эвтектическая температура не изменяется до конца кристаллизации.

Расплав, нахо­дящийся в равновесии с кристаллами обоих компонентов при строго постоянном значении температуры (точка Е), имеющий постоянный состав и не имеющий степеней свободы — жидкая эвтекти­ческая смесь.

Смесь кристаллов обоих компонентов, имеющая по­стоянный состав и одну степень свободы (температуру) — твердая эвтектическая смесь.

Температура ниже температуры (t_э ) — система не существует в жидком виде. Кроме эвтектического, расплав любого состава имеет свою температуру начала кристаллизации (например, t' или t") и кристаллизуется в интервале температур ( t' — t_э или t" — t_э ).

Линия, соответствующая эвтектической температуре — солидус — CD.

Поля диаграммы, образованные линиями ликвидуса и солидуса

Поле 1 — ненасыщенный расплав компонентов А и В, система бивариантная (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 1 = 2);

Поле 2 — расплав компонентов А и В и кристаллы компонента А, система моновариантная

(С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1);

Поле 3 — расплав компонентов А и В и кристаллы компонента В, система моновариантная

(С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1); На полях 2 и 3 концентрацию расплава, заданного фигуративными точками, можно найти на пересечении линий постоянной температуры — изотермы (используется термическое условие фазовых равновесий) с соот­ветствующей линией ликвидуса (например, точка 1 на пересечении линий t^*_B E и 1t'").

Поле 4 — расположение мелких кристаллов А и В, которые выпали при быстрой кристалли­зации эвтектики, среди крупных кристаллов А, которые образовались при медленном охлаждении системы.

Поля 4 и 5 — кристаллы компонентов А и В, системы моновариантные (С = К + n – Ф = 2 + 1 – 2 = 1). При одной степени свободы каждой темпе­ратуре соответствует определенный состав системы.

Поле 5 — крупные кристаллы В и мелкие кристаллы А и В в смеси: в твердом состоянии вещества взаимно нерастворимы и понятие «концентрация» неприменимо, единственная степень свободы — только температура.