Твердые растворы растворимость компонентов

Строение сплавов зависит от характера взаимодействия компонентов. Это взаимодействие может быть основано на способности компонентов вступать в химическую связь или растворяться друг в друге не только в жидком состоянии, но и в твердом в последнем случае сплав приобретает структуру твердого раствора. Растворимость компонентов в твердом состоянии может быть неограниченной и ограниченной, причем степень ограничения растворимости в зависимости от природы компонентов изменяется в широких пределах. [c.87]

Полное распадение твердого раствора. При полном распадении твердого раствора растворимость компонента снижается до нуля при температуре выше комнатной. Твердый раствор перестает существовать, превращаясь в механическую смесь компонентов. [c.29]

Для ХТО необходимо наличие растворимости диффундирующего элемента в металле, т, е. необходимо, чтобы насыщенный компонент В мог образовывать с насыщаемым металлом А систему сплавов с областью растворимости В и А. Сплавы, имеющие диаграмму состояния, изображенную на рис. 174,а и 174,6, имеют область твердого раствора вблизи компонента А, и поэтому возможна ХТО, состоящая в насыщении металла А компонентом В. Для сплавов, имеющих диаграмму состояния, изображенную на рис. 174,в, диффузия В в А возможна, но лишь выше /овт, когда в данной системе существует ком- [c.229]

При ограниченной растворимости компонентов за пределами их растворимости образуются или смеси зерен ограниченных твердых растворов обоих компонентов друг в друге (например, компонента А в В и компонента В в А), или смеси зерен ограниченного раствора и химического соединения компонентов. [c.60]

Для того чтобы решить, какое состояние является более устойчивым — гомогенное или смесь фаз,—надо оценить величины соответствующих свободных энергий. Если сплав существует в виде фа(зовой смеси двух чистых компонентов А и В, то его свободная энергия определяется- точкой F пересечения линии состава СС с прямой, соединяющей свободные энергии каждого компонента Fa и Fb (рис. 59). Образование фазовой смеси из твердых растворов вместо чистых компонентов приве-дет к понижению свободной энергии. Так, если состав растворов определяется точками Ai и fii, то свободная энергия смеси будет Fi <Р. По мере увеличения растворимости, т. е. по мере сближения точек Л и S (А2 и В2 и т. д.), величина свободной энергии будет понижаться. В конце концов точки А и В сливаются и свободная энергия становится минимальной F3, что соответствует образованию гомогенного твердого раствора между компонентами системы. [c.150]

При образовании твердого раствора один компонент является растворителем, другой — растворимым. Растворителем становится тот компонент, кристаллическая решетка которого сохраняется, а растворимым — компонент, атомы которого располагаются в кристаллической решетке растворителя (см. рис. 3.1). В зависимости от расположения атомов в кристаллической решетке различают твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения (рис. 3.2). В твердом растворе замещения атомы растворимого компонента замещаются атомами растворителя, в твердом растворе внедрения атомы растворителя размещаются между атомами растворимого компонента в наиболее слабых местах элементов кристаллической решетки, т. е. там, где атомы наиболее удалены друг от друга. Свойства сплавов, образующих твердые растворы, изменяются плавно и отличаются от свойств компонентов, из которых они состоят. [c.48]

ВОВ С областью растворимости ВъА. Сплавы, имеющие диаграмму состояния, изображенную на фиг. 158,а и 158,6, имеют область твердого раствора вблизи компонента А и поэтому возможна обработка по пятой группе с насыщением металла А компонентом В. Для сплавов, имеющих диаграмму состояния, изображенную на фиг. 158, в, диффузия в Л возможна, но лишь при температурах выше когда в данной системе существует компонент А в высокотемпературной модификации у. Ниже компонент А находится в форме а, не растворяющей В, и насыщение при температурах ниже /°эат поверхности путем диффузии В ъ А невозможно. [c.162]

Для ХТО необходимо наличие растворимости диффундирующего элемента в металле, т. е. необходимо, чтобы насыщающий компонент В мог образовывать с насыщаемым металлом А систему сплавов с областью растворимости В ъ А. Сплавы, имеющие диаграмму состояния, изображенную на рис. 158, а и 158, б, имеют область твердого раствора вблизи компонента А, и поэтому возможна ХТО, состоящая в насыщении металла А компонентом В. Для сплавов, имеющих диаграмму состояния, изображенную на рис. 158, е, диффузия В м А возможна, но лишь выше звт, когда в данной системе существует компонент А в высокотемпературной модификации у. Ниже <эвт компонент А находится в форме а, не растворяющей В, и при температурах ниже вт насыщение поверхности путем диффузии В в А невозможно. [c.167]

Смесь кристаллов двух видов твердых растворов — видимая под микроскопом смесь двух различных типов кристаллов, каждый из которых в общем случае является твердым раствором одного компонента в другом. В частном случае очень малой взаимной растворимости компонентов друг в друге фазами, составляющими смесь, могут быть почти чистые компоненты. [c.377]

Если же соединение способно давать ограниченные твердые растворы с компонентами фазовой диаграммы (в случае полупроводниковых соединений растворимость в них компонентов соединения, как правило, очень невелика), то диаграмма состояния системы будет иметь вид, представленный на рис. 4.14. На этом рисунке изображены а и /3 твердые растворы на основе чистых компонентов А и В и 7 твердый раствор на основе химического соединения А В . [c.160]

На рис. 79 была показана структура химического соединения трех металлов меди, марганца, олова. Вероятнее всего предположить, что в этом соединении существуют преимущественно металлические связи. Каждый из перечисленных металлов отдает валентные электроны в общий фонд, и тогда частичная замена одного металла другим (например, марганца медью, если содержание меди в сплаве превосходит стехиометрическое соотношение) возможна. Таким образом получаются твердые растворы на базе решетки химического соединения с избытком одного из компонентов. Пределы растворимости могут быть очень широкими в зависимости от того, насколько близка природа элементов, входящих в химическое соединение. [c.104]

В этой системе е образуются фазы, представляющие собой чистые компоненты. Из жидкости. могут выделяться только твердые растворы а или р. Следовательно, о коло вертикалей А и В (рис. 98), соответствующих чистым компонентам, находятся области существования твердых растворов а или р. Предельная растворимость компонента В в Л определяется линией DF, а предельная растворимость А в В — линией G. [c.125]

Если А н В имеют по две модификации, причем Аа и Ва так же как и Лр и Вр, изоморфны и образуют неограниченный ряд твердых растворов, то диаграмма примет иной вид (рис. 106,в). Она будет как бы сдвоенной, двухэтажной диаграммой для случая, при котором компоненты неограниченно растворимы друг в друге в твердом состоянии. [c.136]

Диаграмма состояния сплавов, у которых высокотемпературные модификации компонентов (Р) обладают полной взаимной растворимостью, а низкотемпературные (а) — ограниченной, приведена на рис. 68, б. В результате первичной кристаллизации все сплавы этой системы образуют однородный твердый раствор р. [c.113]

С понижением температуры р-твердый раствор распадается вследствие ограниченной растворимости компонентов в а-модификации. Линии ас и Ьс соответствуют температурам начала распада р-твер-дого раствора. При температурах ниже линии ас в равновесии находятся кристаллы твердых растворов р и а, состав которых определяется линиями ас (р-фаза) и ad (а-фаза). [c.113]

При образовании твердого раствора атомы растворимого компонента располагаются в кристаллической решетке компонента-растворителя. И хотя эти сплавы могут быть двух- и более компонентными, они, подобно чистому металлу, имеют однородные зерна и лишь один тип кристаллической решетки (рис. 3.3). Твердые растворы являются однофазными системами. [c.30]

Из жидкого сплава выделяются лишь твердые растворы а или р. У осей А и В, характеризующих концентрацию чистых компонентов, находятся области существования твердых растворов аир. Максимальная растворимость компонента В в А определяется кривой ОР, а наибольщая растворимость А в В — линией СО, [c.42]

Поскольку по линии G растворимость компонента В в А не зависит от температуры, то вторичные выделения а-кристаллов отсутствуют. Для твердого раствора а точка D показывает предельную растворимость компонента В в А при оптимальных условиях. [c.44]

В металлах и сплавах в твердом состоянии фазовые превращения вызываются полиморфными превращениями, растворением или выделением фаз из твердых растворов в связи с изменением взаимной растворимости компонентов. Движущей силой превращений служит разность свободных энергий (термодинамических потенциалов в случае, если при превращении возникают высокие внутренние давления) исходной и образующихся фаз. При этом могут происходить два отличающихся своим механизмом типа превращений диффузионное и бездиффузионное (мар-тенситное). [c.492]

При равных условиях снижение деформируемости (как при высоких температурах, так и в области холодной пластической деформации) твердых растворов тем сильнее, чем меньше растворимость легирующей добавки. В системах с изоморфными компонентами эффективность повышения сопротивления деформации и снижения характеристик пластичности при легировании невелика. [c.493]

Отношение температур плавления компонентов сплава служит не только одним из критериев оценки растворимости элементов, но и характеристикой прогнозирующей степень потери деформируемости твердого раствора. Большему различию температур соответствует более существенное снижение пластичности. [c.493]

Твердые растворы замещения возникают при полной или частичной замене атомов растворителя в узлах его решетки атомами растворенного элемента. В первом случае образуется твердый раствор с неограниченной растворимостью компонентов (неограниченные твердые растворы), во втором—с ограниченной растворимостью (ограниченные твердые растворы). [c.90]

Твердый раствор замещения показан на рис. 67, а. Необходимыми (но недостаточными) условиями для образования твердого раствора с неограниченной растворимостью являются 1) изоморфизм кристаллических решеток растворителя и растворимого компонента 2) различие [c.90]

Образование твердых растворов замещения сопровождается изменениями физико-химических свойств сплава, поскольку введение атомов растворимого компонента в решетку растворителя изменяет ее внутреннюю энергию, а сама решетка при этом искажается (увеличивается электросопротивление, коэрцитивная сила, твердость и др.). [c.91]

На диафамме состояния третьего типа с эвтектическим превращением (рис. 16, в) ниже линии ad образуется твердый раствор (В в А), соответственно, ниже линии be — твердый раствор (А в В). Максимальная растворимость компонента В в компоненте А в твердом состоянии соответствует отрезьсу zd. Линия ad eb — линия солидус. В точке с образуется эвтектика. С понижением температуры ниже линии солидус растворимость компонента В в компоненте А уменьшается в соответствии с линией df, поэтому из твердого раствора выпадает компонент В в виде вторичного твердого раствора компонента В в компоненте А. Соответственно, ниже линии eq выпадает вторичный твердый раствор — а . Избыточная (3-фаза чаще всего представляет собой химическое соединение. Характер возможных микроструктур сплавов после полной кристаллизации может соответствовать рис. 13. [c.53]

Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии( диаграмма состояния III рода). Данная диаграмма характеризует сплавы, у которых компоненты неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно — в твердом и получающиеся твердые растворы образуют эвтектику. К таким сплавам относятся алюминий-медь, маг-ний-алюмцний, магний-цинк и др. Рассмотрим этот тип диаграммы в общем виде ( рис. 2.6). В сплаве могут существовать три фазы — жидкий сплав, твердый раствор а компонента В в компоненте А и твердый раствор р компонента А в компоненте В. Твердые растворы обозначены здесь строчными греческими буквами, а компоненты — заглавными латинскими буквами. Данная диаграмма содержит в себе элементы двух предыдущих. Линия АСВ является линией ликвидус, линия AD EB — линией со-лидус. По линии АС начинают выделяться кристаллы твердого раствора а, по линии СВ — твердого раствора р. Левее точки D кристаллизация заканчивается образованием структуры однородного твердого раствора а, а правее точки Е — однородного твердого раствора р. Точ- [c.58]

При содержании примеси, не превышающем предела ее растворимости в основном материале покрытия, примесь входит в решетку материала покрытия, существенно не нарушая совершенство строения кристаллов твердого раствора. При этом примесный компонент не вытесняется на фронт кристалжзации и видимая слоистость в кристаллах не образуется. Химический состав кристаллов в разных точках макроскопически одинаков. Таким образом, происходит кристаллизация покрытий, представляющих собой твердые растворы. Примесным компонентом может [c.79]

Применяя аналогичный подход к наклону кривых солидуса и ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии соответственно выше и ниже температуры нонвариантного превращения, можно показать, что величина daldT (где а — концентрация соответствующего твердого раствора, находящегося в равновесии со второй фазой) при температурах выше понвариантной горизонтали будет меньше, чем при температурах ниже этой горизонтали, так что угол между кривыми ограниченной растворимости в твердом состоянии и солидуса (вблизи температуры горизонтали) должен всегда быть больше нуля. Это правило можно вывести с помощью фиг. 8, а, из которой видно, что при рассматриваемой температуре точка р лежит на кривой солидуса твердого раствора, богатого компонентом А. Если теперь провести общую касательную к двум кривым свободной энергии твердых растворов, то можно было бы определить составы этих твердых растворов на метастабильных частях кривых ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии, экстраполированных до температуры Т )- Такое построение определило бы равновесие, которое наблюдалось бы в метастабильных, экспериментально неосуществимых условиях при отсутствии жидкой фазы. [c.70]

На ТЭС применяют различные виды эксплуатационных промывок. Режим и технология их проведения определяются, с одной стороны, конструктивными особенностями оборудования, с другой стороны, — количеством, химическим составом и структурой отложений. Важной технологической их характеристикой является способность смываться водой. Исходя из этой технологической характеристики, отложения подразделяют на водовымываемые и водоневымывае-мые. Водовымываемые отложения не обязательно состоят целиком из легкорастворимых в воде соединений. В таких отложениях могут содержаться и нерастворимые в воде компоненты. Однако последние должны быть распределены в слое отложений таким образом, чтобы после перехода в раствор легкорастворимых компонентов связь нерастворимых компонентов друг с другом и с поверхностью металла нарушалась. В этом случае нерастворимые компоненты будут смываться с поверхности металла механически. Когда в слое отложений преобладают нерастворимые соединения, после перехода в раствор растворимых компонентов слой отложений полностью пе разрушается, хотя и происходят некоторые изменения его состава и структуры. Поток движущейся воды незначительно обогащается растворимыми соединениями (их мало в таких отложениях), еще меньше поступает в воду твердых частиц нерастворимых компонентов, поскольку структура слоя осталась в своей основе неразрушенной. Подобные отложения Н. Г. Пацуков и Ю. О. Нови [9.1, 9.2] характеризуют как водоневымывае-мые. Для удаления водовымываемых отложений применяют водные и водно-паровые промывки оборудования, а для [c.219]

Диаграмма состояния с эвтектикой. Эта диаграмма представлена на рис. 58, а. Здесь компоненты обозначены А и В, фазы L, а, р, где а-твердый раствор атомов компонента В в кристаллической решетке компонента А а р-твердый раствор атомов компонента А в кристаллической решетке компонента В. Линия E F является линией ликвидус, а линия ED KF — линией солидус. Линии DM и KN показывают предельную растворимость компонентов. [c.156]

Рис. 84. Кристаллические решетки твердого раствора замещения при неограиичеппой растворимости компонентов

Точка D для твердого раствора а показывает максималыную растворимость компонента В в компоненте А при наиболее благоприятных условиях. [c.126]

Линия FDG показывает предельное насыщение обоими компонентами В и С а-твердого раствора. При комнатной температуре растворимость компонента В и С в твердом растворе а меньше — она не превышает концентраций, указанных линией F D G. Сплавы, концентрационная точка которых лежит внутри фигуры AFDG, после затвердевапия имеют однофазную а-структуру, но при дальнейшем охлаждении у сплавов, концентрационная точка которых лежит внутри фигуры F FDGG D из а-твердого раствора выпадают избыточные вторичные кристаллы. Природа вторичных фаз указана на рис. 124 и [c.153]

Точка d характеризует максимальную растворимость компонента В в компоненте А, а точка е— предельную растворимость комноиента А п компоненте /J, Линию d иа.чынают линией пе-)нтоктического превращения. t, Три иеритектнческой температуре, как и при эвтектической, сосуществуют три фазы — жидкая и твердые растворы а и р. [c.101]

Способность к старению определяется изменяющейся (увеличивающейся с изменением температуры) растворимостью второго компонента (В) в твердом раствореу (рис. 13.12). После нагрева на температуру (зак весь компонент (В) растворяют в твердом растворе, а затем фиксируют это состояние при быстром охлаждении. [c.211]

В данном сл ае фазовые преврасцения рассматриваются на примере двух компонентов А и В, которые образуют друг с другом твердые растворы ограниченной растворимости а и р (риС 26) [c.38]

Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии приведена на рис. 72. Выше линии ликвидус (АСВ) — находится жидкая фаза ниже линии солидус (AD EB) сплавы находятся в твердом состоянии и являются однофазными или двухфазными (а -f Р), где аир — твердые растворы компонентов В в Л (а) и Л в В (Р). В интервалах кристаллизации наблюдается двухфазное равновесие, отвечающее фазам (ж -f а) или (ж + Р). Точка D для твердого раствора а и точка Е для твердого раствора р показывают максимальную растворимость соответствующих [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...