6.6. Понятие об эвтектоидном и перитектоидном превращениях.

В приведенных выше диаграммах рассматривались первичные превращения, связанные с процессом кристаллизации жидкого сплава. При вторичной кристаллизации вследствие изменения растворимости с изменением температуры выделяются вторичные кристаллы. Вторичная кристаллизация наблюдается и в том случае, если один из компонентов претерпевает аллотропические превращения. На рис. 44 показана диаграмма состояния системы с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и наличием полиморфных превращений.

Рис.44 Диаграмма состояния системы с ограниченной растворимостью

компонентов в твердом состоянии и наличием полиморфных превращений

Кристаллизация сплава 1 протекает в интервале температур точки 1 и 2. От точки 2 сплав в форме твердого раствора будет охлаждаться до точки 3. Несколько ниже точки 3 произойдет перекристаллизация сплава в твердом состоянии по диффузионному механизму. Состав первых - кристаллов определяется точкой “а” коноды “3а”, затем он начнет изменяться в направлении точки “Т”. Одновременно состав изменяется по линии GR от точки 3 до точки R. В точке 4 произойдет превращение оставшегося твердого раствора состава точки R в смесь, состоящую из кристаллов и- твердых растворов. Это превращение напоминает эвтектическое, так как происходит путем распада одной фазы и образования двух новых фаз. Однако распадается не жидкий, а твердый раствор. Превращение, подобное эвтектическому, происходящее путем распада твердого раствора на смесь из двух фаз называется эвтектоидным. От точки 4 до точки 5 происходит незначительное изменение составов твердых растворов и, согласно кривым насыщения TN и MD. На линии ND произойдет новое превращение, протекающие взаимодействием двух твердых фаз ис образованием третьей - твердого раствора . Это превращение напоминает перетектическое. Превращение, подобное перетектическому, заключающиеся во взаимодействии двух твердых фаз и образовании новой твердой фазы, называется перитектоидным. После окончания перетектоидного превращения система будет состоять из двух твердых растворов и, составы которых при дальнейшем охлаждении будут изменяться по линиям NC и OJ.

Для сплава 2 эвтектоидное превращение наступит в точке 3, а перитектоидное - в точке 4.

6.7. Диаграммы состояния системы, образующей химическое соединение.

Диаграмма состояния системы с наличием устойчивого химического соединения показана на рис. 45.

Рис.45. Диаграмма состояния системы, образующей устойчивое химическое соединение.

В связи с особыми свойствами химического соединения на диаграмме появляется ордината этого соединения, соответствующая его составу. На этой ординате откладывается температура плавления этого химического соединения t3. Ордината делит диаграмму состояния на две части, каждая из которых представляет простейший эвтектический тип диаграмм состояния. Химическое соединение не является компонентом, так как образуется путем взаимодействия компонентов А и В. Выше точки 1 присутствует жидкость, несколько ниже точки 1 происходит образование и рост кристаллов AmBn. В точке 2 жидкий раствор состава Е2 будет кристаллизоваться с образованием эвтектики, состоящей из кристаллов компонента А и химического соединения АmBn. В итоге кристаллизации расплав состава 1 будет состоять из кристаллов компонента АmBn и эвтектики, состоящей из кристаллов химического соединения АmBn и кристаллов компонента А. Если химическое соединение неустойчиво, образуется диаграмма со скрытым максимумом. Сначала будут кристаллизоваться чистые компоненты, затем выпадут кристаллы химического соединения. Взаимодействием двух фаз будет образована третья: произойдет перитектическое превращение.

6.8. Механические и технологические свойства сплавов, связь

с типом диаграмм состояния

Механические и технологические свойства сплавов связаны с типом диаграмм состояния. Эту связь устанавливает закон Н. С. Курнакова. В соответствии с законом Курнакова закономерность изменения свойств в зависимости от концентрации определяется типом взаимодействия компонентов системы или типом диаграммы. Это представлено графически на рис. 46. Закон Курнакова позволяет на основании диаграммы состояния приблизительно решать вопрос о свойствах сплавов. Например, известно, что чистые металлы обладают низким электросопротивлением. Чтобы получить сплав с высоким электосопротивлением, нужно выбрать систему сплавов второго типа, у которой (твердые растворы) свойства меняются по кривой с максимумом.

Рис. 46. Связь свойств с типом диаграмм состояния

6.9. Понятие о трехкомпонентных системах

Для изображения состава тройного сплава обычно пользуются равносторонним треугольником. Точки на в вершинах обозначают чистые компоненты, каждая стороны - соответствующий двойной сплав, а плоскость - тройные сплавы. Рис. 47. Диаграмма тройного сплава для случая полной взаимной растворимости в твердом и жидком состояниях и отсутствием химических соединений изображена на рис. 48.

Изучение диаграмм тройных сплавов обычно производят при помощи горизонтальных, изотермических и вертикальных политермических сечений, рис. 49. Имея вертикальное сечение а-в или псевдобинарную диаграмму, можно легко находить критические точки, строить кривые охлаждения и представить все изменения в структуре сплава. Недостатком политермического сечения является невозможность определения концентрации равновесных фаз.

Превращения в сложных системах сплавов, в которых больше трех компонентов, производится с помощью политермических сечений, предполагаемых диаграмм (ложных двойных диаграмм). Например, система нержавеющей стали (Fe-C-Cr-Ni-Ti) изображается построением серии двойных диаграмм Fe-C c постоянным содержанием остальных компонентов.

Рис. 47. Концентраци- Рис. 48. Тройная диаграм- Рис. 49. Политерми-

онный треугольник. ма второго типа. ческое сечение.