Ликвидус, поверхность в тройных системах

Ликвидус, поверхность в тройных системах 317 Литий, структура 1 о [c.394]

Моделью тройной системы является трехгранная призма, опирающаяся на равносторонний треугольник. Верхняя часть призмы является поверхностью ликвидуса. В тройной системе, где все три компонента неограниченно растворимы как в жидком, так и в твердом состоянии, поверхность ликвидуса имеет наиболее простой вид — это поверхность чечевичного зерна, обрезанного с трех сторон (рис. 4.24). Во всех остальных случаях эта поверхность оказывается сложной, состоящей из нескольких пересекающихся между собой поверхностей, поэтому изучение тройных систем представляет определенные методические трудности. [c.117]

На фиг. 86 приведена такая проекция диаграммы и изотерм поверхности ликвидуса для конкретной тройной системы В1 —РЬ—5п. Здесь ясно видна точка тройной эвтектики, отвечающая Эб и составу (округленно) 17 0 5п, ЗЗ о РЬ и 50"о В 1. [c.106]

На рис, 45, б показана кривая охлаждения для сплава 1. В интервале температур н — и число степеней свободы С=3 — 2+1 = 2. Следовательно, в двухфазной области тройной системы (между поверхностями ликвидус и солидус) можно одновременно менять и температуру и состав одной из фаз (твердого а или жидкого Ж раствора), не меняя числа фаз в системе. [c.66]

Рис. 185. Пространственное изображение тройной системы Л—В— —С, состоящей из трех бинарных эвтектик El, 2, и тройной эвтектики Q. Указано изотермическое сечение в плоскости тройной эвтектики и два сечения в области твердого раствора С- На частях поверхности ликвидус, которые непосредственно видны, вычерчены изотермические контурные линни

Для окончательного установления поверхности ликвидус обычно приготовляют еще некоторые количеств а сплавов. Тагам образом, каждая линия, начинающаяся от точек превращения в бинарных системах, продолжается внутрь тройной диаграммы, и по данным термического анализа может быть установлена большая часть или вся поверхность ликвидус. [c.354]

В этой системе можно выделить три области кристаллизации, ограниченные сверху поверхностями ликвидуса, например А е Ее2. Снизу каждая область ограничена горизонтальной плоскостью, проходящей через точку Е затвердевания тройной эвтектики (А-ЬВ- -С). Линии e E, 62Е и е Е, по которым пересекаются поверхности ликвидуса, соответствуют кристаллизации двойных эвтектик (А -Ь В), (A-f- ) и (С - - В). Затвердевание любого снлава этой системы заканчивается кристаллизацией тройной эвтектики ((A-t-B+ ). [c.119]

ТОЧКИ изображают состав и температуру тройных сплавов, находящихся полностью в жидком и частично в твердом состояниях эти поверхности называют поверхностями ликвидуса. Поверхности ликвидуса пересекаются между собой по трем кривым типа е Е, которые называют эвтектическими кривыми. В сплавах, состав которых отвечает точкам, лежащим на этих кривых, при охлаждении до соответствующих температур начинает происходить кристаллизация смесей двух твердых фаз ) этот процесс идет не при постоянной температуре, как в случае кристаллизации тройной эвтектики, а при постепенно понижающейся температуре. Кривые кристаллизации двойных эвтектик сходятся в точке Е, которая называется точкой тройной эвтектики. При температурах ниже температуры точки Е все тройные сплавы в рассматриваемой системе находятся в твердом состоянии. [c.64]

Выше поверхности начала затвердевания (ликвидуса) все сплавы этой системы находятся в жидком состоянии. Ниже этой поверхности выделяются соответственно или висмут, или свинец, или олово. Окончание затвердевания происходит на эвтектической плоскости солидуса B P S. На этой плоскости и в точке Е образуется тройная эвтектика из висмута, свинца и о.иова. Кроме того, имеются еще три [c.65]

Взаимодействие компонентов в тройных сплавах аналогично двойным возможно образование механических смесей, твердых растворов и химических соединений возможны эвтектические и пери-тектические реакции, полиморфные превращения и т. п. Отличие состоит в том, что в двойных системах превращения обозначаются линиями и точками, а в тройных — плоскостями и линиями. Например, не линия ликвидус, а поверхность ликвидус (или поверхность солидус), не линия эвтектики, а эвтектическая поверхность. Состав двойной эвтектики определяется не точкой, а линией. И только тройная эвтектика проектируется на плоскости треугольника точкой. Все сказанное можно проследить, изучив две типовые диаграммы состояния сплавов трех компонентов (рис. 65). [c.166]

Наиболее просто выглядит диаграмма состояния тройной системы с неограниченной растворимостью компонентов в жидкой и твердой фазах (рис. 23). В этом случае и во всех трех двойных системах имеется неограниченная растворимость компонентов в жидкой и твердой фазах. Однородные жидкие тройные растворы существуют при температурах, расположенных выше поверхности ликвидуса, полого спускающейся от самой высокой точки /в к и tA. Пересечения этой поверхности с боковыми плоскостями, изображающими двойные системы, дают уже описанные ранее линии ликвидуса в этих двойных системах. Поверхность ликвидуса в данной диаграмме тройной системы выпукла в сторону высоких температур. [c.87]

Горизонтальный разрез тройной диаграммы сплавов—твердых растворов показан на рис. 46, а. Плоскость А В С, параллельная плоскости концентрационного треугольника, пересекает поверхность ликвидус по кривой аЬ, а поверхность солидус по кривой ей. Полученные кривые называют соответственно изотермами ликвидуса и солидуса, их проектируют на концентрационный треугольник (линии а Ь и с й ) и около указывают соответствующие им температуры. Если нанести на концентрационный треугольник проекции линий ликвидус и солидус для нескольких температур, то можно получить сведения о температурах начала и конца кристаллизации для всех сплавов системы (рис. 46, б). [c.67]

Следующей мы рассмотрим тройную систему (рис. 195), образованную двумя эвтектическими системами В — С и Л — С и системой Л — В, в которой существует непрерывный ряд твердых растворов. При добавлении третьего компонента к бинарным системам бинарные эвтектические кривые могут или подниматься, или опускаться при этом они могут или встречаться, или исчезать до встречи на поверхности ликвидус, исходящей от системы Л—В. Диаграммы, получающиеся в этом случае, подобны диаграммам, разобранным выше, и поэтому мы их н будем рассматривать. Остановимся на случае, когда две бинарные эвтектические линии, начинающиеся от и Ез, встречаются в точке Q на рис. 195 эти линии спроектированы На концентрационный треугольник AB . Бинарные эвтектические линии представляют составы жидких фаз, находящихся [c.331]

Во второй главе дан вывод основных типов диаграмм состояния двойных систем с помощью метода термодинамических потенциалов. Продемонстрированы возможности геометрической термодинамики при анализе тройных систем. Эта часть главы (как и раздел по четверным системам) изложена весьма сжато и не ставит своей целью научить читателя активно владеть диаграммами состояния двойных и многокомпонентных систем. Наиболее интересна во второй главе довольно подробная характеристика множества современных методов построения кривых и поверхностей ликвидуса, солидуса и фазовых равновесий в твердом состоянии. [c.5]

Поверхности А е Е е г, B e. E ei и С е оЕ е ъ образуют ликвидус системы и соответствуют началу кристаллизации твердых растворов на основе металла А (а), Б (Р) и С (у) на концентрационном треугольнике (см. рис. 81) поверхности ликвидуса проектируют, образуя области Ae Ee , Ве ЕЕ и Се Ее . Поверхности ликвидуса пересекаются по трем кривым е[Е, иез кристаллизации двойных эвтектик (а+Р, Р+Т иа-f-у), которые сходятся в точке Е тройной эвтектики (а -j- р -j- у). Кривые кристаллизации двойных эвтектик и точку Е проектируют, образуя линии е Е, е Е, е Е и точку Е. [c.127]

Таким же образом линии солидус AG п АН бинарных систем превращаются в - ройной системе в поверхности солидус. Поверхность AGH показана на рис. 176 ее можно представить себе расположенной под поверхностью ликвидус на рис. 175. Двухфазная система (твердая фаза + жидкость) в тройной системе двухварианта, и если мы выбираем температуру (см. рис. 176), то можем, оставаясь в пределах области между поверхностями ликвидус и солидус, изменять состав жидкой фазы однако, если выбран состав жидкой фазы, то состав твердой фазы, в равновесии с которой она находится, оказывается определенным. Каждый состав жидкости [c.317]

Линии G / и НК (см. рис. 174) в бина1рных системах указывают на равновесие между твердыми растворами Л и В, а также А и С соответственно. Легко понять, что в тройной системе каждая из них развивается в поверхность растворимости в твердом состоянии и что изторемическое сечение диаг раммы обнаружит двухфазные области, пересеченные конодами точно так же, как в случае ликвидус и солидус. Таким образом, изотермический разрез тройной диаграммы имеет большое значение, так как на нем виден состав фаз, находящихся в равновесии при данной температуре. [c.318]

В тройной системе в равновесии находится не больше четырех фаз. Следовательно, при составе спутава, точно соответствующем эвтектической точке, в равновесии с жидкостью находятся три твердые фазы. Эти тройные эвтектики при подходящем реактиве для травления могут быть обнаружены микро-вкопическим методом по существованию в твердом сплаве трех различных фаз. Кроме чисто тройных эвтектик, сплавы трехкомпонентных систем могут иметь бинарные эвтектики. В этих случаях составы жидкой фазы лежат на эвтектической кривой, представляющей пересечение двух поверхностей ликвидус. [c.325]

Для изображения фазовых равновесий в четверных системах в общем случае требуется четырехмерное пространство. Поэтому приходится пользоваться графическими методами, в которых одной или Шльшему числу переменных придают постоянное (заданное) anaiiipHe. Выше было показано, что фазовые равновесия в тройных системах изображают на плоскости концентрационного треугольника при заданной температуре аналогичный геометрический образ для четверной системы представляет собой правильный тетраэдр, каждая вершина которого изображает 100% одного из четырех компонентов ). Если температура и концентрация одного из компонентов имеют постоянные значения, то фазовые равновесия в таких четверных сплавах можно изобразить на плоском сечении тетраэдра, имеющем вид треугольника. По существу, такое сечение представляет собой плоскостной разрез изотермического тетраэдра, проходящий параллельно одной из его граней, В вершинах этой грани лежат компоненты, концентрации которых переменны в четверных сплавах рассматриваемого сечения, а сумма постоянна ). Если требуется представить данные о температурах ликвидуса четверных сплавов, то имеющиеся поверхности ликвидуса внутри нескольких изотермических тетраэдров можно спроектировать на одну из граней тетраэдра и изобразить на ней обычным способом изотермы ликвидуса ). [c.72]

Для изображения температур ликвидуса четверных сплавов в зависимостж от их состава гораздо удобнее воспользоваться приемом, аналогичным применяемому в тройных системах если четверные сплавы лежат на плоскости какого-либо разреза тетраэдра (обычное явление при исследовании четверных систем), то поверхность ликвидуса этого разреза можно спроектировать в виде отдельных изотерм на его плоскость (6 ].— Прим. перев. [c.73]

Число способов, которыми двойные систе.мы, содержащие эвтектики, сочетаются при образовании тройной эвтектики, очень велико. Мы можем начать с рассмотрения тройной системы, представленной на рис. 185. В этой системе имеются три тройных ограниченных тве рдых раствора на основе каждого металла и все три бинарные системы простого эвтектического типа. В этом примере каждая эвтектическая точка понижается при добавлении третьего элемента, и кривые линии iQ, EiQnE Q являются бинарными эвтектическими линиями, которые встречаются в точке Q тройной эвтектики. Ниже будет показано, что существуют системы, в которых не все линии двойных эвтектик пересекаются в одной точке. На рис. 185 показаны три поверхности ликвидус, соответствующие равновесию жидкости с твердыми растворами А, В и С. На этих поверхностях кривыми горизонтальными линиями отмечены некоторые изоте,рмы. [c.325]

Теперь мы можем рассмотреть тройную систему состоящую из двух бинарных систем с неограниченными твердыми растворами и одной бинарной перитектической системы. На рис. 210 приведен чертеж объемной модели этой системы А — В — С. Перитектическая реакция происходит в бинарной системе А—В. Два металла Л и В образуют твердые растворы, обозначенные соответственно А и В. Двухфазная область А+В) показана на рис. 210. Так как системы А —Си В — С образуют непрерывные твердые растворы, перитектическая линия РХ исчезает на поверхности ликвидус в точ1ке X. На изотермических сечениях (рис. 211—213) перитектическая линия дана в виде проекций. Перитектическая линия пересекает изотермическое сечение (рис. 211) в точке х, находящейся на основании трехфазного треугольника А + В + жидкость). Таким образом, линии рх и хХ являются проекциями частей перитектической линии, которые лежат выше и ниже рассматриваемого изотермического сечения. Проекция части рх, лежащей выше сечения, показана пунктирной линией. Изотермические сечения, взятые в.области, где существует перитектическая реакция, будут иметь вид, приведенный на рис. 211. Такие сечения включают области В В + + жидкость), (Л + жидкость), (Л + В + жидкость) и А+В). При понижении температуры площадь трехфазного т1реуголь- [c.340]

Если бинарные системы известны (см. рис. 225), то угол А тройной системы даст начало поверхности ликвидус, соответствующей равновесию с твердым раствором А, в то время как От линии ВС будет начинаться поверхность ликвидус, соответствующая ряду твердых растворов, образованных компонентами В и С. Можно ожидать, что экстремальная точка, соответствующая фазе X в системе А—В, даст начало горбу на поверхности ликвидус тройной системы, а от звтектик в системах [c.352]

Точное установление поверхности ликвидус, конечно, ввдю-чает определение составов слитков, с которых снимались кривые охлаждения. Если компоненты тройной системы химически не активны и не летучи, то может быть применен метод синтетических составов (см. выше). Может быть также применен описанный выше метод, в отором небольшая часть расплава выливается в холодную форму незадолго перед тем, как достигается температура остановки. Этот метод имеет определенное преимущество, так как получающийся слиток имеет состав образца, с которого снята кривая охлаждения таким образом, может значительно уменьшиться число требующихся химических определений. Стоимость химических анализов при построении тройной диаграммы очень велика. Нужно сделать вое возможное, чтобы использовать данные одного анализа для нескольких целей. Если сплавы обладают повышенной химической активностью и не могут быть отлиты на воздухе, то можно для отбора небольших порций металла приспособить установку, показанную на рис. 36, а с оставшегося расплава снимать кривые охлаждения. [c.355]

Из предыдущих разделов можно заключить, что построение полной диаграммы равновесия тройной системы — очень сложный процесс. При благоприятных обстоятельствах в некоторых системах бывает легко дифференцировать различные твердые фазы и увязать их с соответствующими частями поверхности ликвидус. В других системах при построении диаграммы равновесия может встретиться много трудностей. Так, в бинарной системе алюминий — хром существуют две фазы, состав которых выражается формулами СгАЬ и Сг2А1ц. Рентгенограммы этих фаз очень схожи и отличаются только несколькими слабыми линиями. Реактив для травления, устанавливающий ясное различие между этими двумя фазами, неизвестен. Длительное изучение может дать исследователю возможность установить небольшое характерное различие, но тем не менее отличить эти фазы одну от другой методом микроскопического анализа очень трудно, и поэтому их выявление в тройных сплавах А1-Сг-Х может оказаться невозможным. В таком случае очень ценным является метод выделения из сплава отдельных фаз. [c.374]

Рассмотрим диаграмму состояния тройных сплавов с полной взаимной растворимостью (рис. 39). Все сплавы в этой системе в твердом состоянии являются твердыми растворами замещения. Сплавы, которые расположены внутри треугольника,— тройные, по его сторонам—двойные твердые растворы. На диаграмме верхняя выпуклая поверхность AliBIi lz — поверхность ликвидуса нижняя вогнутая поверхность SiSs2 s3 — поверхность со-лидуса, [c.60]

На рис. 49.6 показана кривая ох.таждения для сплава 1. В интервале температур г — Гк чпс.ю сгепеней свободы С = 3 — 2 + 1 =2. Следовательно. в двухфазной области тройной системы (между поверхностями ликвидуса и солидуса) можно одновременно менять и температуру и состав одной пз фаз (твердого у. плп жидкого Ж раствора), не меняя числа фаз в спстеме. [c.75]

Рис. 6.2.7. Схематическое изображение поверхностей ликвидуса и солидуса I фазовой диаграммы системы А "—В" —С при температуре выше, чем какая-I Либо эвтектическая температура системы. Большая заштрихованная область 5 йоказывает составы жидкой фазы тройной системы, которые могут находиться . в равновесии с твердой фазой. Малая заштрихованная область — все составы 4 солидуса. Как и на рис. 6.2 5, можно начертить конодные линии, которые по- Казывают составы твердой фазы, находящиеся в равновесии с жидкой фазой любого состава.

Для описания термодинамических основ ЖФЭ полезно использовать рис. 6.2.1 для бинарной системы А—С и рис. 6.2.7 для гипотетической тройной системы А—В—С. Рассмотрим случай, когда эпитаксиальное выращивание бинарного соединения АС происходит в уоловиях, близких к равновесным. В таком случае в результате охлаждения от Гг до Г] на подложке происходит рост некоторого количества твердого соединения АС, эквивалентного потере атомной доли Хс Т2) — X Ti) компонента С (и такого же количества компонента А) из жидкого раствора (см. рис. 6.2.1). Несколько сложнее ситуация в равновесных тройных системах. Тройная система, показанная на рис. 6.2.7, представляет класс тройных систем, в которых А и В — элементы HI группы, а С — элемент V группы. Этот рисунбк в увеличенном масштабе изображен на рис. 6.5.1. Здесь показана только область составов, обогащенных элементом П1 группы между двумя близко лежащими изотермами. Каждая изотермическая фазовая диаграмма (см. рис. 6.2.5) представляет собой сечение поверхностей ликвидуса и солидуса. Составы жидкой фазы А—В—С, которые могут находиться в равновесии с твердым раствором A Bi , полностью определяются кривой ликвидуса и соответствующими конодами. При выращивании тройного твердого раствора жидкий раствор в точке 2 охлаж- [c.128]

И 2 1 Представляют разрез поверхности ликвидус, а кривые 0161 и С1Й1 — разрез поверхности солидус. Температурная область между этими линиями соответствует двухфазному состоянию жидкость и кристаллы твердого раствора. Пример горизонтального (изотермический) разреза для температур ниже солидус (после полного затвердевания сплавов) для системы с тройной эвтектикой и постоянной растворимостью в твердом состоянии показан на рис. 68,6. На этом разрезе сплавы данной системы разделены по характеру структуры. По фазовому составу все сплавы можно разделить на однофазные сплавы, состоящие только из а, р или у-твердого раствора двухфазные сплавы, содержащие избыточный компонент и двойные эвтектики а+р, р+7 и а+7, и трехфазные а+р+у сплавы с тройной эвтектикой. [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...