§3.4. Третий тип диаграмм. Компоненты а и в имеют ограниченную взаимную растворимость в твердом состоянии и неограниченную взаимную растворимость в жидком состоянии.

Рассмотренные выше диаграммы относятся к двум предельным случаям абсолютной нерастворимости и полной растворимости компонентов в твердом состоянии.

Существуют многочисленные системы, которые занимают промежуточное положение между этими двумя типами, где однородные твердые растворы компонента В в А, обозначаемые как -растворы, образуются лишь до определенной концентрации В и твердые растворы А в В (-растворы) до определенной концентрации А.

Для таких систем возможны два случая:

1. Твердые растворы образуют эвтектику, т.е. точка нонвариантного равновесия Е лежит ниже температуры плавления чистых компонентов.

2. Твердые растворы с перитектикой - нонвариантная точка Р лежит между температурами

плавления чистых компонентов.

Первый случай является сочетанием двух первых типов диаграмм. Диаграммы подобного типа наблюдаются, например, в системах Cu-Ag, Pb-Sn.

Линия T_плА е Т_плВ – линия ликвидус, а линий солидус здесь две T_плАаа₁ и Т_плВbb₁.

Какие фазы существуют в разных областях диаграммы, представлено на рисунке. Фазы  и  - это твердые растворы. Говорят, что  - это твердый раствор на основе компонента А или твердый раствор компонента В в А, а  - это твердый раствор на основе компонента В или твердый раствор компонента А в В.

В эвтектической точке имеет место нонвариантное равновесие трех фаз: жидкого расплава L, твердого раствора , концентрация которого соответствует точке а, и твердого раствора  с концентрацией, отвечающей точке b. Реакцию в этом случае можно записать: L_e_a+_b.

На рисунке представлены четыре кривые охлаждения. Сплав состава m кристаллизуется в интервале температур Т₁-Т₃, в котором из расплава выделяется твердый раствор . На кривой охлаждения имеются два перегиба, соответствующие началу и концу кристаллизации. Кроме того при температуре Т₄ твердый -раствор становится насыщенным и из него выделяется некоторое количество твердого раствора  состава точки 8, что сопровождается небольшим тепловым эффектом.

При охлаждении сплава n₁ кристаллизация -фазы начинается при температуре Т₅ и заканчивается при температуре Т_Е. При этой температуре из расплава одновременно кристаллизуются два твердых раствора  и , составы которых соответствуют точкам а и b.

Расплав эвтектического состава (е₁) затвердевает без изменения своей концентрации, и температура при его кристаллизации остается постоянной. При охлаждении затвердевших расплавов ниже линии аеb происходит изменение концентрации твердых растворов  и  соответственно по линиям аа₁ и bb₁, которые дают температурную зависимость растворимостей В в А и А в В в твердом состоянии. Кривые охлаждения сплавов, составы которых лежат правее точки е, подобны кривым m, c и n₁.

Во втором случае, который представлен выше, также из расплава кристаллизуются два твердых раствора  и .

На кривых охлаждения n₁, m₁ и l₁,которые представлены на рисунке, видно, что при охлаждении сплавов сначала кристаллизуется твердый раствор . При понижении температуры до некоторого значения Т_Р этот раствор претерпевает превращение, которое называется перитектическим. Оно описывается реакцией +L, которая протекает при постоянной температуре и состоит во взаимодействии ранее выделившихся кристаллов -раствора с жидкостью состава точки Р и образовании нового, твердого раствора состава точки а.