Диаграмма состояния с неустойчивым химическим соединением

 

Химическое соединение характеризуется определенным соотношением компонентов, а это отражается на диаграмме вертикальной линией, проходящей на оси абсцисс через точку, отвечающую соотношению компонентов в химическом соединении. Если компонентыА а В образуют химическое соединениеАпВm, то, следовательно, на n+ т его атомов приходится п атомов AиmатомовВ. Определенному атомному соотношению соответствует и определенное соотношение по массе.

Химическое соединение устойчиво, если его можно нагреть без разложения до расплавления, и неустойчиво, если при нагреве оно разлагается. В зависимости от этого могут быть два вида диаграмм. Кроме того, возможно образование нескольких химических соединений между двумя компонентами, а также растворимость на базе химического соединения — эти обстоятельства также находят отражение в диаграмме состояния.

Диаграмма с неустойчивым химическим соединением

В отличие от диаграммы с устойчивым химическим соединением на рис. 104 приведена диаграмма состояний, где два компонента образуют неустойчивое химическое соединение, которое при нагреве до определенной температуры(t1)разлагается на жидкость и один из компонентов, т. е. не расплавляется полностью.

На линииDCF находятся в равновесии три фазы: жидкость концентрацииD, кристаллы компонентаВ и кристаллы химического соединенияАпВm.

При нагреве неустойчивое химическое соединениеАпВmраспадается на жидкость концентрацииDи кристаллыВ.При охлаждении, следовательно, произойдет обратная реакция:

LD + B→AnBm.

Реакция эта подобна перитектической; жидкость реагирует с ранее выпавшими кристаллами, но образует не новый твердый раствор, как в случае перитектической реакции, а химическое соединение.

Процесс кристаллизации сплава I в равновесных условиях будет протекать следующим образом. В точке1 начинается кристаллизация, выпадают кристаллы В, и концентрация жидкости изменяется по кривой 1— D.В точке2 при постоянной температуре образуется неустойчивое химическое соединение по уравнению, приведенному выше. По окончании реакции в избытке остается жидкость, которая кристаллизуется с выделением соединенияАпВmдо тех пор, пока концентрация жидкости не достигнет точкиЕ. Тогда оставшаяся жидкость кристаллизуется в эвтектику, состоящую из кристалловА и химического соединения. Следовательно, на кривой будем иметь две площадки: верхнюю, соответствующую образованию неустойчивого химического соединения, и нижнюю, соответствующую образованию эвтектикиА + АпВm.

 

 

    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.