material / материаловеденье-1 / отв / Š‡€Œ… / Материаловедение ТХТ / 14.Особенности кристаллизации сплавов.Правило фаз.Кристаллизация сплавов

14. Особенности кристаллизации сплавов.

Правило фаз. Кристаллизация сплавов.

Переход из Ж состояния в тв в сплавах, как и

в чистых М, происходит тлк при наличии

переохлаждения. Процесс К сплавов

складывается из 2 процессов: 1) зарождение

центров К (зародышей); 2) ? центров К.

Особенности К сплавов: тв фазы,

образующиеся при К сплавов отличаются по

составу от исходной Ж ==> для образования

устойчивого зародыша при К сплавов необх

колебания (или флуктуация) концентрации.

Поэтому ? роста К в сплавах всегда ?, чем в

чистых М. Общие закономерности

сосуществования устойчивых фаз,

отвечающих условиям равновесия, могут

быть выражены в матем форме правил фаз

Гиббса: степень свободы системы зависит от

концентрации, числа компонентов, фаз и

внешних компонентов: С=К-Ф+П, где С –

число степеней свободы, К – число

компонентов, Ф – число фаз, П внешние

переменные (t?, давление). Для металлических

сплавов правило фаз примет вид С=К-Ф+1,

т.к. для них внешним фактором равновесия

явл тлк t?. Правило фаз, устанавливая

количественную зависимость м/у Ф, К и П,

даёт возможность предсказать процессы,

проходящие в сплавах при нагреве и

охлаждении, и определить число фаз при

данных условиях. Под числом степеней

свободы (или вариантностью системы)

понимают число внешних П (t?, давление) и

внутренних (концентрация) факторов, кот

можно изменять без изменения числа фаз,

находящихся в равновесии. Вариантность не

может быть <0. Независимыми переменными

явл конц и t?. ИЗМЕНЕНИЕ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ

ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ (К=1) ПРИ К.

РИС!!! Если число степеней свободы = 1

(система моновариантная), то процесс идёт

при переменной t? в определённом t?-ом

интервале. Двухкомпонентная система, в

кот при К образуется: а) 1 тв фаза: К=2, с=2-

2+1 ==> процесс К начинается и продолжается

в интервале t?, причём ? охлаждения ?.

РИС!!! б) 2 тв фазы: С=2-3+1=0 ==>

безвариантная ситуация. РИС!!! ДС строят в

координатах t? и конц. Если система

однокомпонентная, то ДС будет выглядеть

так: РИС!!! Если система двухкомпонентная:

РИС!!! ? тчк на ДС показывает состояние

конкретного сплава при конкретной t? и конц.

Изменение фазовых состояний конкретного

сплава отмечается на ДС точкой (тчк пл, тчк

К). Линии, соединяющие тчк аналогичный

превращений разных сплавов,

разграничивают на ДС области, аналогичные

фазовым превращениям.