1.14 Диаграмма состояния 3 рода для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии

Этот тип диаграмм состояния имеют Fe-C, Cu-P, Al-Li, Sn-Si и др. При этом оба компонента неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно в твердом, не образуют химических соединений.

Возможны 2 варианта:

а) диаграмма с эвтектикой Fe-C, Cu-Al, Ti-Al

Рисунок 23 – Диаграмма состояния третьего рода с эвтектикой

Участки ADC и ВЕС – половинки ДС 2-го ряда. ACB – линия ликвидус. ADCEB – линия солидус.

Рассмотрим превращения, возникающие при охлаждении сплава 1. Кристаллы β, выделившиеся из твердого α, раствора ниже точки 3 – вторичные β_II. Это процесс вторичной кристаллизации. С понижением температуры растворимость компоненты В в А уменьшается. Количество возрастает.

Превращения, возникающие при охлаждении сплава 2 в отличии от сплава 1 протекают в точке 2 с наличием 3-х фаз (Ж, α, β). В этой системе из жидкого могут выделиться только твердые α (твердый раствор компонент В в А) и β (твердый раствор компоненты А в В). В точке С из жидкости образуется 100% эвтектический сплав. Из жидкости выделяются кристаллы обоих твердых растворов α+β. Реакция нонвариантная С=0.

Задание по ДС.

С использованием правила отрезком заполнить все области диаграммы.

б) диаграмма с перитектикой

Рисунок 24 – Диаграмма состояния третьего рода с перитектикой

Реакция по линии CD называется перитектической, когда жидкость реагирует с ранее выпавшими кристаллами и образует новый вид кристаллов. Линия ACB – ликвидус, а AEDB – солидус. α-фаза появляется на границе реагирующих жидкости и β-кристаллов.

1.15 Диаграмма состояния 4 рода сплавов образующих химические соединения

Химическое соединение характеризуется строгим стехиометрическим соотношением компонентов, например A_nB_m. Если при нагреве до расплавления химическое соединение не разлагается – оно устойчиво

а) ДС с устойчивым химическим соединением.

Химическое соединение считается устойчивым потому что при нагреве не разлагается вплоть до температуры плавления.

Рисунок 25 – Диаграмма состояния четвертого рода с устойчивым химическим соединением

AECMB – ликвидус, DEFKML – солидус.

Химическое соединение удобнее рассмотреть как 1 компоненту. Диаграмма представляет 2 приставленные друг к другу диаграммы состояния 1-го рода.

Компоненты могут образовать и несколько химических соединений, тогда диаграмма состояния имеет вид и рассматривается как составленная из 3-х диаграмм 1 рода (см.рисунок 21).

Рисунок 26 – Диаграмма состояния четвертого рода с двумя устойчивым химическим соединением

Рисунок 27 – Диаграмма состояния четвертого рода с раствором на базе химического соединения

α- и β-твердые растворы на базе чистых компонент А и Б, а γ-твердый раствор на базе химического соединения A_nB_m.

Б) диаграмма состояния с неустойчивым химическим соединением, т.е. когда химическое соединение разлагается на жидкость и один из компонентов, но не расплавляется полностью.

Рисунок 28 – Диаграмма состояния четвертого рода с неустойчивым химическим соединением

При нагреве при t=t₁ будет происходить перитектическая реакция по схеме .