Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии (II рода)

 

Оба компонента неограниченно растворимы в жидком и твердом состояниях ине образуют химических соединений.
Компоненты: А, В.
Фазы: L, α.
Если два компонента неограниченно растворяются в жидком и твердом состояниях, то возможно существование только двух фаз — жидкого раствора Lи твердого раствора α. Следовательно, трех фаз быть не может, кристаллизация при постоянной температуре не наблюдается и горизонтальной линии на диаграмме нет.
Диаграмма, изображенная на рис. 1, состоит из трех областей: жидкость, жидкость + твердый раствор и твердый раствор.
Линия АmВ является линией ликвидус, а линия АnВ — линией солидус. Процесс кристаллизации изображается кривой охлаждения сплава (рис. 2).
Точка 1 соответствует началу кристаллизации, точка 2 — концу. Между точками 1 и 2 (т. е. между линиями ликвидус и солидус) сплав находится в двухфазном состоянии. При двух компонентах и двух фазах система моновариантна (с = k—f+1 = 2 — 2 + 1 = 1), т. е. если изменяется температура, то изменяется и концентрация компонентов в фазах; каждой температуре соответствуют строго определенные составы фаз. концентрация и количество фаз у сплава, лежащего между линиями солидус и ликвидус, определяются правилом отрезков. Так, сплав К в точке а состоит из жидкой и твердой фаз. Состав жидкой фазы определится проекцией точки b, лежащей на линии ликвидус, а Состав твердой фазы — проекцией точки с, лежащей на линии солидус. Количество жидкой и твердой фаз определяется из следующих соотношений: количество жидкой фазы ac/bc, количество твердой фазы ba/bc.
Во всем интервале кристаллизации (от точки 1до точки 2) из жидкого сплава,
имеющего исходную концентрацию К,выделяются кристаллы, более богатые тугоплавким компонентом. Состав первых кристаллов определится проекцией s. Закончиться кристаллизация сплава К должна в точке 2, когда последняя капля жидкости, имеющая Состав l, затвердеет. Отрезок, показывающий количество твердой фазы, равнялся нулю в точке /, когда только началась кристаллизация, и количеству всего сплава в точке 2, когда кристаллизация закончилась. Состав жидкости изменяется по кривой 1 — l, а Состав кристаллов — по кривой s— 2, и в момент окончания кристаллизации Состав кристаллов такой же, как и Состав исходной  жидкости.

 

 

Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоя
Кривая охлаждения для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоя

Источники:

  1. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа. Банных О. А., Будберг П.Б., Алисова С. П. и др. Металлургия, 1986 г.
  2. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. под ред. Шухардина С.В. Наука, 1979 г.
  3. Диаграммы состояния двойных металлических систем ред. Лякишева Н.П.Машиностроение, 1996-2000 г.