Вторичная кристаллизация
В сплавах наблюдается перекристаллизация, которая связана не только с аллотропными превращениями компонентов, но и с распадом твердых растворов или с их упорядочением.
Превращения в сплавах в твердом состоянии, протекающие с изменением числа и состава фаз, называют фазовыми превращениями в твердом состоянии. Температуры этих превращений называют температурами фазовых превращений. Многие технологические операции термической обработки сплавов цветных и черных металлов основаны на фазовых превращениях в твердом состоянии.
Различают два типа фазовых превращений, протекающих в сплавах в твердомсостоянии: превращения, сопровождающиеся появлением фаз с измененым химическим составом (диффузионные превращения), и превращения, протекающие без изменения химического состава (бездиффузионные превращения). К диффузионным превращениям в сплавах могут быть отнесены: распад твердых растворов с выделением новых фаз при охлаждении и обратный процесс растворения их в твердом растворе при нагревании; упорядочении (и разупорядочение) твердого раствора.
Диаграммы состояния двухкомпонентых сплавов
Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов строят на основе экспериментальных кривых нагрева или охлаждения, полученных для сплавов разной концентрации. Если при помощи термического анализа построить кривую охлаждения какого–либо сплава то она будет иметь не одну критическую точку, соответствующую температуре кристаллизации, как это имеет место при охлаждении металла. Выше температуры начала кристаллизации сплав находится в однофазном состоянии, а ниже температуры конца кристаллизации образуется одна или две твердых фазы. В интервале между точками начала и конца кристаллизации в сплаве, наряду с жидкой фазой, присутствует и твердая фаза. В отличие от металлов кристаллизация сплавов происходит не при одной температуре, а в интервале темпетратур. Исключение составляют эвтектический и эвтектоидный сплавы, в которых кристаллизация происходит, также как и в чистых металлах, при одной температуре.
Получив при помощи термического анализа кривые нагрева или охлаждения для сплавов одной системы, но различной концентрации, можно построить диаграмму состояния.
Диаграммы состояния двух компонентных сплавов строят в координатах температура–концентрация.
Сплавы первичной кристаллизации могут образовывать: 1) твердые растворы; 2)химические соединения; 3) механические смеси.
В зависимости от этого различаю следующие основные типы диаграмм состояния:
диаграмма для полной нерастворимости компонентов в твердом состоянии;
диаграмма для случая неограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии
диаграмма ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии;
диаграмма для случая, когда компоненты сплавов образуют устойчивое химическое соединение
Чем больше компонентов входит в сплав тем сложнее его фазовое и структурное состояние. Различают фазовое и структурные диаграммы состояния сплавов.
Диаграммы, на которых показаны образующиеся в сплавах фазы (твердые растворы, химические соединения или механические смеси), называют фазовыми. Однако при изучении строения сплавов под мелкоскопом обнаруживаются как фазы, как и структурные составляющие сплава, имеющие определенные размеры, форму и расположение. Диаграммы состояния, в которых показываются структурные составляющие получили названия структурных.