Диаграммы состояния систем с промежуточными фазами
Механические свойства сплавов и фазовые превращения. Метод. указания к практическим занятиям
вов в эвтектической системе. При охлаждении сплава из жидкого состояния
ниже линии ликвидус начинают выделяться кристаллы химического соеди-
нения A
m
B
n
. Состав жидкой фазы изменяется при кристаллизации по линии
СE
1
. По мере понижения температуры в интервале кристаллизации происхо-
дит увеличение количества выделяющихся кристаллов химического соеди-
нения A
m
B
n
. Первичная кристаллизация развивается до температуры эвтек-
тического превращения, завершается при достижении жидкости состава точ-
ки e
1
эвтектического состава. Количество сохранившейся незакристаллизо-
ванной жидкости перед эвтектической кристаллизацией может быть опреде-
лено по правилу рычага.
При достижении эвтектической температуры оставшаяся часть жид-
кости превращается в эвтектику (А + A
m
B
n
)
э
, представляющую собой физико-
химическую смесь кристаллов компонента A и химического соединения
A
m
B
n
. Окончательно структуру этого сплава можно представить в виде пер-
вичных кристаллов химического соединения и эвтектики. Первичные кри-
сталлы промежуточных фаз постоянного состава могут иметь игольчатую,
пластинчатую, полиэдрическую, дендритную (разветвленную) форму. Для
диаграмм состояния с конгруэнтно плавящимися промежуточными фазами
переменного состава (γ-фаза на рис. 6.1, б
) характерны сравнительно широ-
кие области граничных α- и β-растворов и значительная растворимость ком-
понентов А и В в химическом соединении А
m
В
n
, на основе которого образу-
ется γ-твердый раствор. Линия m
1
A
m
B
n
в области промежуточной γ-фазы по-
казывает средний стехиометрический состав соединения A
m
B
n
. Область
m
1
bb
1
A
m
B
n
левее линии представляет собой γ-твердый раствор компонента А
в А
m
B
n
, а область правее линии m
1
cc
1
A
m
B
n
– γ-твердый раствор компонента B
в А
m
B
n
. В случае образования твердых растворов замещения атомы ком-
понента А замещают в подрешетке соединения А
m
B
n
атомы компонента В, и
наоборот. Таким образом, в пределах γ-области твердые растворы на основе
химического соединения А
m
В
n
содержат избыток одного из компонентов от-
носительно стехиометрического состава или оба компонента, соответствую-
щих стехиометрическому составу соединения А
m
В
n
.
Все твердые растворы в области гомогенности промежуточной γ-фазы
являются ненасыщенными. Насыщенными относительно кристаллов гранич-
ных α- или β-растворов при охлаждении становятся только те γ-растворы,
фигуративные точки которых, попадая на кривые сольвуса bb
1
и сс
1
, оказы-
ваются затем в двухфазных областях α + γ и β + γ. Тогда из кристаллов про-
межуточной γ-фазы при охлаждении в связи с переменной ограниченной рас-
творимостью в твердом состоянии выделяются вторичные α- или β-
кристаллы, которые в равновесных условиях чаще всего располагаются в ви-
де пленок по границам зерен твердого раствора.
Диаграммы фазового равновесия в системах с инконгруэнтно пла-
вящимися промежуточными фазами. Промежуточные фазы, при плавле-
нии которых состав образующейся жидкой фазы отличается от состава твер-
дой фазы, называют инконгруэнтно плавящимися фазами. При плавлении та-