Диаграмма плавкости бинарной системы с ограниченными твердыми растворами.
Диаграмма состояния системы – диаграмма, указывающая, в каких фазовых состояниях находится система в зависимости от условий: температура, давление и состав.
Диаграммы плавкости – частный вид диаграмм состояния.
Для данных систем характерны полная взаимная растворимость компонентов в жидком состоянии и ограниченная - в твердом. Если твердые растворы образуют эвтектику, то точка нонвариантного равновесия Е лежит ниже t плавления чистых компонентов,если же перитектику,то нонвариантная точка P лежит между t плавления чистых компонентов.
Пример. Cu-Ag,Pb-Sn; Hg-Cd.
Рассмотрим первый случай.
Система А-В с ограничен.тв.р-рами- с эвтектикой. В системе имеется 2 твердых раствора: α - р-р компонентов В в А и β- р-р компонента А в В.
Max растворимость В в А при t эвтектики tЕ отвечает точке G, а при комнат.t – точке M.
Линия GM характеризует уменьшение растворимости В в А по мере понижения t от эвтектич-й до комнат-й.Линия FN-снижение растворимости А в В при понижении t от tЕ до комнат-й.
Кривые охлаждения 4 сплавов:1,2,3,4.
На кривой охлаждения сплава 1 имееются 2 перегиба,отвечающих началу и концу выделения кристаллов тв.р-ра α.
На кривой охлаждения сплава 2 дополнительно наблюдается слабо выраженный перегиб при t”2,отвечающий частичному распаду в тв.состоянии кристаллов α с выделением кристаллов тв.р-ра β. Кривая охлаждения сплава 3: при t3 из жид.фазы выделяются кристаллы тв.р-ра α,жид.фаза при понижении от t3 до tЕ меняет свой состав по линии t3Е,т.е.обогащается компонентом В.Как только жид.фаза достигнет состава Е,начинается кристаллизация эвтектики-мех.смеси 2 тв.фаз-тв.р-ра α состава G и тв.р-ра β состава F,на кривой охлаждения наблюдается площадка.
Сплав 4 точно отвечает эвтектич.составу,кривая охлаждения его подобна кривой охлаждения чистого компонента.
Система А-В с ограничен.тв.р-рами- с перитектикой(т.Р).
Перитектическое превращение-результат химического взаимодействия ранее выпавшей тв.фазы с жид.фазой определенного (перитектического) состава.
В результате этого взаимодействия образуется новая тв.фаза.Кривые охлаждения 4 сплавов-1,2,3,4. Кривые охлаждения 1 и 2 полностью похожи на эвтектические.
Кривая охлаждения 3:в интервале t от t до t3 идет охлаждение жид.фазы,и t изменяется монотонно.При t3 из жид.фазы выпадают кристаллы тв.р-ра α, на кривой охлаждения-перегиб.В интервале t3-tP жид.фаза меняет свой состав по линии t3Е,а тв.фаза по линии LG.Как только жид.фаза достигнет состава P(перитектического),получает развитие перитектическая реакция.В результате этой реакции исчезает жид.фаза и ниже tP наблюдается смесь 2 тв.фаз-тв.р-ров α и β.На кривой охлаждения наблюдается площадка,т.к. имеет место нонвариантное превращение:С=К-Ф+1=2-3+1=0.
Для сплава 4 при tP в результате перитектической реакции исчезает тв.р-ра α.В интервале tP –t’4 из жид.фазы выпадают кристаллы тв.р-ра β. От t’4 до t”4 происходит охлпждение тв.фазы β, а при t”4 тв.р-р β частично распадается-с выделением кристаллов тв.р-ра α.
Диаграммы плавкости бинарных систем с образованием химических соединений.
Диаграмма состояния системы - диаграмма, указывающая, в каких фазовых состояниях находится система в зависимости от условий: температура, давление и состав.
Диаграммы плавкости – частный вид диаграмм состояния.
Устойчивое, плавящееся без разложения химическое соединение AmBn проявляется на диаграмме в виде max. Чем круче мах, тем устойчивее химическое соединение.
Систему А-В можно представить как бы состоящей из 2 простейших эвтектических диаграмм, где роль одного из компонентов играет устойчивое химическое соединение AmBn.
Кривые охлаждения четырех сплавов.
Химическое соединение AmBn разлагается ниже t пл. Имеются 2 точки нонвариантного равновесия-Р и Е. Пунктиром показан “скрытый” мах- так выглядела бы диаграмма, если бы химическое соединение AmBn плавилось без разложения.
Кривые охлаждения 3 сплавов-1,2,3.
Кривая охлаждения сплава 1: первоначально при t1 выпадают кристаллы компонента А, жидкая фаза меняет свой состав в интервале t1 - tp по линии t1p; при достижении жид. фазой состава Р получает развитие перитектическая реакция, в результате чего жид. фаза исчезает.
Для сплава 2 при tp по перитектической реакции исчезают кристаллы компонента А, далее в интервале tp - tE из жид. фазы выпадают кристаллы AmBn ,а при достижении жид. фазы состава Е происходит кристаллизация эвтектики AmBn +В. На кривой охлаждения сплава 2 наблюдается 2 площади при tp и tE .
На кривой охлаждения сплава3 наблюдаются перегиб при t3 – начало выделения кристаллов компонента В и площадка при tE - кристаллизация эвтектики В+ AmBn.