ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма состояния сплавов с практическим отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии из "Технология металлов " Сплавы таких компонентов при переходе из жидкого состояния в твердое образуют механическую смесь зерен чистых металлов. К числу таких систем относятся Sn—Zn, Pb—Sb и немногие другие. [c.139] Рассмотрим кривые охлаждения сплавов системы свинец— сурьма, имеющих различный химический состав (рис. 75, а, б). [c.139] Кристаллизация чистого свинца (кривая /) начинается в точке / и заканчивается в точке /. Кристаллизация протекает при постоянной температуре 327° С. Выше этой температуры свинец находится в жидком состоянии,, ниже (отрезок Г—2) свинец находится в твердом состоянии происходит только его охлаждение. На участке /—Г в соответствии с правилом фаз k = 1 (чистый свинец) / = 2 (жидкий свинец и кристаллы свинца). Следовательно, с = k — / 1 = = 1 — 2 -f I = О, т. е. изменения температуры не должно происходить. [c.139] Аналогично происходит и кристаллизация сурьмы при температуре 630° С (кривая V). [c.139] Механическая смесь двух (или более) разнородных кристаллов, одновременно кристаллизующихся из жидкости, называется эвтектикой (от греческого эв—тэо — легкоплавящаяся). [c.139] Температура кристаллизации или при нагреве температура плавления (Гкр = Гпл) сплавов эвтектического состава наименьшая по сравнению с любым другим сплавом этой системы. [c.140] В точке 2 кристаллизация заканчивается и далее (отрезок 2 —3) происходит только охлаждение затвердевшего сплава. Для этого случая по правилу фаз имеем К = 2 (сурьма и свинец), f — 3 (кристаллы свинца и сурьмы и жидкий сплав), с = 0. Так как с = О, то кристаллизация сплава эвтектического состава должна протекать при постоянной температуре. [c.140] Кристаллизация сплава II (5% 5Ь и 95% РЬ) происходит иначе, чем сплавов I, V и III. На кривой охлаждения этого сплава имеются две [критические точки точка перегиба 1 (296° С) и температурная остановка 2—2 (246° С). Выше точки 1 сплав находится в жидком состоянии, в точке 1 начинается кристаллизация сплава — появляются первые зародыши зерен свинца. Выделение и рост зерен избыточного свинца продолжаются до точки 2. При этой температуре часть сплава, оставшаяся в жидком состоянии, будет иметь эвтектический состав (13% 5Ь и 87% РЬ) и ее кристаллизация будет происходить при постоянной температуре, равной температуре кристаллизации эвтектики (отрезок 2—2 ). В точке 2 кристаллизация заканчивается, отрезок 2 —3 — охлаждение затвердевшего сплава. [c.140] При кристаллизации сплава IV (40% 5Ь и 60% РЬ) на кривой охлаждения также имеются две критические точки точка перегиба 1 (395° С), соответствующая началу кристаллизации сплава, и температурная остановка 2—2 (246° С). Сказанное о кристаллизации сплава II относится и к сплаву Г/, отличие лишь в том, что в точке 1 в процессе кристаллизации происходит образование кристаллов сурьмы. [c.140] Характерная особенность кристаллизации сплавов II и IV кристаллизация происходит в интервале температур — от точки 1 до точки 2. Это подтверждается и правилом фаз. На участке 1—2 имеются две фазы жидкость и кристаллы свинца (сплав II) или жидкость и кристаллы сурьмы (сплав IV). Отсюда с = 2 — 2 + 1 = 1, т. е. температура будет переменной. [c.140] Полученные критические точки переносят на диаграмму, где координатами будут концентрация и температура. Если затем соединить линией все точки начала кристаллизации (линия АСВ) и точки конца кристаллизации (линия ОСР), то получим диаграмму состояния системы РЬ—5Ь (рис. 75, а). Линия АСВ, представляющая собой геометрическое место точек ликвидус, называется линией ликвидус, выше этой линии все сплавы находятся в жидком состоянии. Линия ОСР — геометрическое место точек солидус — называется линией солидус, ниже этой линии все сплавы находятся в твердом состоянии. [c.140] отвечающий составу эвтектики (13% 5Ь), называется эвтектическим (рис. 76, б). [c.141] Сплавы, лежащие правее точки С (содержащие больше 13% ЗЬ), называются заэвтектическими. Их структура — избыточные кристаллы сурьмы и эвтектика (рис. 76, в). [c.141] Пользуясь диаграммой состояния, можно легко определить температуру начала и конца плавления для любого сплава данной системы (а также структурные составляющие, которые имеет сплав в твердом состоянии). Для этого на оси абсцисс находят точку, отвечающую концентрации рассматриваемого сплава, и через нее проводят вертикальную линию (линию сплава). Точки пересечения с линиями солидус и ликвидус соответствуют температуре начала и конца плавления. [c.141] Пользуясь диаграммой состояния, можно для любой температуры определить не только число фаз, но и их состав и количественное соотношение, применив правило отрезков. [c.141] При 246° С состав жидкой фазы определяется соответственно точкой С (13% Sb). Таким образом, независимо от общего содержания компонентов в сплаве эвтектика во всех сплавах данной системы будет иметь один и тот же химический состав. [c.142] Второе положение правила отрезков позволяет определять количественное соотношение фаз при любой температуре. Для этого также проводят через точку а коноду. Количество (масса) фаз обратно пропорционально отрезкам проведенной коноды. [c.142] Вернуться к основной статье