ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью из "Материаловедение 1972 " Построение диаграммы состояния. гетодом термического анализа для случая, когда оба компонента при затвердении образуют неограниченные твердые растворы, дано на рис. 62. [c.97] Кривая охлаждения сплава (например, сплава 1), содержащего 30% В и 70% А, отличается от кривой охлаждения чистого металла. При охлаждении сплава I температура равномерно понижается до /] (см. рис. 62, а). При температуре tl начинается процесс кристаллизации и на кривой охлаждения отмечается перегиб (критическая точка), связанный с уменьшением скорости охлаждения вследствие выделения скрытой теплоты кристаллизации. [c.97] Это вызвано образованием некоторого количества твердой фазы. Ниже температуры из жидкого сплава кристаллизуется твердый раствор компонента Л и В, который условно обозначается буквой а. Процесс кристаллизации протекает при понижающейся температуре так, как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии двух фаз (жидкой и кристаллов твердого раствора а) число степеней свободы будет равно единице (С = 2 + 1 — 2 = 1). [c.97] В интервале температур между линиями ликвидус и солидус из жидкой фазы выделяются кристаллы твердого раствора а. Ниже линии солидус присутствуют только кристаллы однородного твердого раствора а, состоящего из компонентов Л и В. [c.98] Для сплавов твердых растворов структурный и фазовый составы совпадают. Выше линии ликвидус сплавы состоят из одной жидкой фазы, между линиями ликвидус и солидус — из двух фаз жидкого и твердого растворов и ниже солидус —- из одной фазы твердого раствора а. [c.98] Рассмотрим процесс кристаллизации сплава, содержащего 50% компонента В. Кристаллизация сплава начинается при температуре 1, когда из жидкого сплава выделяются первые кристаллы твердого раствора а. Ниже температуры /1 сплав находится в двухфазном состоянии (жидкость и а-кристаллы). Процесс кристаллизации протекает при изменении температуры (см. рис. 62 и 63). Однако каждой температуре соответствует определенная концентрация фаз. [c.98] Для определения состава фаз, находящихся в равновесии при любой температуре, лежащей между линией ликвидус и солидус, например или 4. нужно через данную температурную точку 4 или 4 провести линию, параллельную оси концентрации до пересечения с линией ликвидус и солидус. Тогда проекция точки пересечения этой линии с ликвидусом т,т ) на ось концентрации укажет состав жидкой фазы, а точки пересечения с линией солидус п,п ) — состав твердой фазы (а-раствора). [c.99] Линии тп и т п и другие, соединяющие состав фаз, находящихся в равновесии, называют конодой. В диаграммах двухкомпонентных систем конода — прямая линия (рис. 63). Если точка, которая показывает состав сплава при данной температуре, попадает в область однофазного состояния, например на рис. 63 выше линии ликвидус или ниже линии солидус, то весовое количество данной фазы составляет 100%, а ее состав соответствует исходному составу сплава. [c.99] Неравновесная кристаллизация. Процесс диффузии протекает медленно, поэтому в практических условиях охлаждения состав кристаллов не успевает выравниваться и они имеют неравномерный состав. [c.100] Неоднородный по составу твердый раствор а можно охарактеризовать средней концентрацией, которая должна лежать справа от линии солидуса (рис. 64) . [c.100] Снова рассмотрим сплав, содержащий 50% В, начинающий затвердевать при температуре При температуре I образуются кристаллы а, состав которых соответствует точке п. [c.100] Дендритная (внутрикристаллическая) ликвация. В результате неравновесной кристаллизации химический состав образующегося кристалла а-твердого раствора по сечению оказывается переменным. [c.101] В процессе кристаллизации обычно образуются дендритные кристаллы твердого раствора. Поэтому оси первого порядка образующиеся в начальный момент кристаллизации, обогащены более тугоплавким компонентом В. Периферийные слои кристалла и межосные пространства, кристаллизующиеся в последнюю очередь, будут обогащены компонентом А, понижающим температуру плавления сплава, и их состав близок к концентрации, соответствующей исходной концентрации сплава. [c.101] Вследствие разной травимости участков твердого раствора, имеющих неодинаковый состав, на микрошлифе выявляется неод- породность внутри каждого кристаллита (рис. 65, а). [c.102] Дендритная ликвация может быть ослаблена продолжительным нагревом сплава при температурах, обеспечивающих достаточную скорость диффузии. После такого нагрева, называемого диффузионным отжигом, дендритная структура литого сплава уже не выявляется и сплав состоит из однородных кристаллов твердого раствора (рис. 65, б). [c.102] Этот тип диаграммы состояния имеют сплавы Си — N1, Си — Р1, Ре — V, Ре — N1, Ag — Аи, Мо — Ши др. [c.102] Вернуться к основной статье