Кривые жидкой и твердой фаз ликвидус и солидус)

Кривые солидуса и ликвидуса строят экспериментально таким образом, чтобы на их пересечении с изотермой находились составы равновесных жидкой и твердой фаз. [c.69]

Процессы кристаллизации типичных сплавов в рассматриваемых системах можно анализировать с помощью диаграмм состояния, показанных на фиг. 11, а ж б. Согласно фиг. 11, а, в сплаве состава Xi первые кристаллы а-твердого раствора состава, отвечающего точке а, начнут выделяться из жидкости, как только ее температура понизится до температуры ликвидуса сплава. Если при дальнейшем охлаждении поддерживаются равновесные условия, то составы твердой и жидкой фаз в интервале кристаллизации определятся точками, расположенными на кривых солидуса и ликвидуса. Таким образом, при кристаллизации сплава Xi составы жидкой и твердой фаз изменяются соответственно по кривым ликвидуса и солидуса до тех пор, пока сплав полностью не закристаллизуется при температуре солидуса и все а-кристаллы не примут состав точки х . Равновесные условия требуют, чтобы скорость диффузии в выпавших кристаллах твердой фазы была достаточно высокой для обеспечения однородности состава кристаллов по всему объему и его соответствия составу жидкой фазы в любой момент процесса кристаллизации. На практике диффузия обычно протекает слишком медленно для того, чтобы происходило выравнивание состава кристаллов поэтому первые выпавшие из жидкости кристаллы образуют богатую компонентом А сердцевину растущих кристаллов а-твердого раствора. Эта неодно родность состава выпадающих из жидкости кристаллов сохраняется в ходе всего процесса кристаллизации. Поскольку внут- [c.49]

Сплав состава х начинает кристаллизоваться с выделения кристаллов а-твердого раствора состава, отвечающего точке а в равновесных условиях по мере понижения температурой составы жидкой и твердой фаз снова изменяются по кривым ликвидуса и солидуса. Однако в этом сплаве к тому моменту, когда температура понизится до эвтектической, останется некоторое количество жидкости из оставшейся жидкости при эвтектической температуре выделится эвтектическая смесь твердых фаз. Как отмечалось выше, равновесные условия при кристаллизации достигаются редко, так что количество жидкой фазы, остающейся при эвтектической температуре, будет больше, чем то количество ее, которое соответствует равновесным условиям в связи с этим будет больше и количество эвтектики, чем этого можно ожидать из равновесной диаграммы состояния. [c.50]

В соответствии с диаграммой состояния (фиг. 15) и кривыми свободной энергии (фиг. 13) составы жидкой и твердой фаз вблизи максимума на кривых ликвидуса и солидуса должны изображаться точками, расположенными на плавных кривых, поскольку [c.68]

В работе [1 ] подтверждена кривая ликвидуса у-фазы (см. М. Хансен и К. Андерко, т. I, рис. 204). В работах [1, 2] повторно определили температуры солидуса у-фазы. В работе [2] применили анализ диффузионных пар между жидкой и твердой фазами и обнаружили, что эта фазовая граница имеет вид прямой линии при выражении состава в процентах по массе. В работе [1] смогли представить свои экспериментальные данные (полученные методами термического и металлографического анализов) в виде пря.мой линии при выражении состава в атомных процентах. Максимальная растворимость С в y-Fe составляет 9,2% (ат.) [2,14% (по массе)] при температуре 1147° С [2] 8,7% (ат.) [2,02% (по массе)] при 1150° С [3] 8,5(ат.) [1,97% (по массе)] при 1144° С [4] в работах [3,4] названные значения растворимости получены методом экстраполяции. [c.237]

Система перитектического типа (рис. 1.39), как и эвтектического, имеет непрерывный ряд жидких растворов и ограниченную растворимость в твердой фазе. Однако, в отличие от эвтектической, в системе с перитектическим равновесием добавление компонента В к А приводит к повышению температуры ликвидуса, и наоборот, при добавлении А к В температура ликвидуса понижается, т.е. температура трехфазного равновесия лежит между температурами плавления компонентов. Обозначения на рис. 1.39 аналогичны обозначениям на рис. 1.36. Точкой Р на рис. 1.39 отмечено нонвариантное перитектическое равновесие, которому отвечает перитектический состав и соответствующая температура. Кривые Т Ь и ЬТв - линии ликвидуса Т Р и сТв - линии солидуса аР и d - линии сольвуса. Точки Рис отвечают составам с максимальной растворимостью компонентов. Правило фаз Гиббса и правило рычага также применимы к перитектическим системам. Примерами Г-х-диаграмм состояния [c.76]

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]

Например, кристаллизация сплава 1 (см. рис. 66) начинается при температуре 4 и заканчивается при температуре /3. Состав жидкой фазы при кристаллизации меняется по линии ликвидус, а твердой фазы по линии солидус. Например, при температуре 4 точка т будет соответствовать составу жидкой фазы, а точка п — твердой фазы (а-твердого раствора). Кривая охлаждения сплава не отличается от кривой охлаждения для сплавов, приведенных на рис. 62. После затвердевания сплав состоит только из кристаллов твердого раствора а и при дальнейшем понижении температуры никаких фазовых превращений не претерпевает. Сплавы, лежащие правее точки е, по этим же условиям кристаллизации состоят только из кристаллов р. [c.104]

Например, кристаллизация сплава 1 (см. рис. 56) начинается при температуре ii и заканчивается при температуре t . Состав жидкой фазы при кристаллизации меняется по линии ликвидус, а твердой фазы — по линии солидус. Например, при температуре 2 точка т будет соответствовать составу жидкой фазы, а точка п — твердой фазы (а-твердого раствора). Кривая охлаждения сплава не отличается от кривой охлаждения для сплавов, приведенных на рис. 52. После затвердевания сплав [c.108]

Особое место в этой системе занимает сплав, содержащий 28 % Си характер его кристаллизации виден на кривой охлаждения 28, которая показывает, что у этого сплава линии ликвидуса и солидуса смыкаются и он кристаллизуется при постоянной температуре, самой низкой для этой системы, и такой сплав называют эвтектическим, а эта точка диаграммы эвтектикой. Его микроструктура представляет собой мелкие кристаллы двух твердых растворов а и р. Согласно теории кристаллизации эвтектик, разработанной акад. А. А, Бочваром, сначала зарождаются и растут кристаллы одной из фаз, например а, в нашем случае богатой серебром, при этом жидкость, окружающая эти кристаллы, обогащается медью, в результате происходит выделение твердого раствора р. Жидкая фаза в свою очередь обогащается серебром и поэтому вновь выделяются кристаллы а-твердого раствора. В результате образуется эвтектическая колония а- и Р-твердых растворов. [c.35]

Диаграмма равновесия на рис. 6 представляет собой типичную эвтектическую диаграмму, соответствующую тому случаю, когда точка затвердевания каждого из металлов снижается при добавлении другого. Однако в некоторых системах, в которых образуется два твердых раствора, точка затвердевания одного из металлов повышается при добавлении другого. Типичная диаграмма равновесия для этого случая показана на рис. 9. Здесь часть кривой ликвидуса АР представляет равновесие между жидкой фазой и твердым раствором а АС — соответствующая кривая солидуса. Кривая ликвидуса ВР пред- [c.16]

Критические точки, полученные на кривых охлаждения, переносятся на диаграмму состояния и соединяются. Получаются линии ЛЕВ и MEN. Линия ЛЕВ диаграммы является линией ликвидус все сплавы, лежащие выше этой линии, находятся в жидком состоянии. Линия MEN является линией солидус, ниже нее все сплавы свинец -сурьма находятся в твердом состоянии. В интервале между ликвидусом и солидусом сплав состоит из двух фаз — жидкого раствора и кристаллов одного из компонентов. Сплавы, содержащие менее 13 % Sb, лежащие слева от эвтектического сплава, называют доэвтектическими, а более 13 % Sb, — заэвтектическими. Структура и свойства [c.53]

Диаграмма состояния такой системы имеет вид, изображенный на рис. 8.7. Температуры плавления чистых компонентов отмечены точками и Тв. Области над кривой I (ликвидус) и под кривой S (солидус), обозначенные буквами L и 5, являются однофазными областями соответственно жидких и твердых растворов. Область L+S между этими кривыми представляет собой двухфазную область, в которой в равновесии находятся жидкая и твердая фазы. Кривые ликвидус и солидус определяют состав находящихся в равновесии твердой и жидкой фаз при каждой температуре. Например, если жидкий раствор состава с в охладить до температуры Ти переводя его в состояние, отмеченное на рис. 8.8 точкой g, то в равновесии [c.169]

Критические точки начала и конца кристаллизации переносят с кривых охлаждения на диаграмму, где по оеи ординат нанесена температура, а по оси абсцисс — состав сплава. Затем точки начала и конца кристаллизации соединяются плавными линиями и получают диаграмму состояния. Эта диаграмма изображена в центре рис. 28. Там же показаны структуры различных сплавов, получающихся при кристаллизации в соответствии с данным типом диаграммы. Верхняя ломанная линия АСЕ соответствует началу кристаллизации и называется линией ликвидуса, нижняя горизонтальная линия ОСЕ, соответствующая концу кристаллизации, — линией солидуса. Выше линии ликвидус сплавы находятся в жидком состоянии. Между линиями ликвидус и солидус идет процесс кристаллизации, и сплавы состоят из твердой и жидкой фаз. Ниже линии солидус сплавы состоят из раз- [c.67]

В процессе кристаллизации таких сплавов из жидкого раствора выделяются кристаллы твердого раствора. После полного затвердевания структура сплава должна быть однофазной, т. е. состоять из кристаллов твердого раствора. Следовательно, в процессе кристаллизации сплавов такой системы нигде не будет трех фаз. Это означает в соответствии с правилом фаз, что на кривых охлаждения таких сплавов не будет площадок (остановок), а на самой диаграмме не будет линий, параллельных оси состава. И действительно, эксперименты показывают, что для сплавов, образующих твердый раствор, кривые охлаждения имеют вид, показанный на фиг. 45. При охлаждении сплава до температуры сплав находится в жидком состоянии (одна фаза). Температура г, (температура ликвидус) соответствует началу выделения из жидкого сплава кристаллов твердого раствора одного элемента в другом. Процесс кристаллизации твердого раствора идет до температуры (температуры солидус). [c.54]

Показанная на рисунке кривая ликвидуса определяет температуры, при которых твёрдая фаза начинает выделяться нз жидкого раствора двух металлов. Эта кривая имеет смысл только при тех концентрациях, когда жидкие металлы смешиваются друг с другом. С другой стороны, кривая солидуса указывает на температуры, при которых твердая фаза данной концентрации начинает плавиться. Эги две кривые совпадают только в особых точках, в частности на краях диаграммы. При некоторых температурах, например Г, (см. рис. 30), жидкая н твёрдая фазы могут находиться в равновесии друг с другом. При этом их концентрации будут определяться двумя точками пересечения линии постоянной температуры с кривыми ликвидуса и солидуса. Для примера обратимся снова к рис. 30. Возьмём твёрдую фазу состава и. Легко видеть, что она начинает плавиться при температуре Гд и что концентрация первых образцов расплавленной фазы соответствует точке (1/, Гд). Обратно, если жидкость состава V охладить до температуры Т з. то образующаяся твёрдая фаза будет иметь концентрацию 0. Отсюда следует, что состав твёрдого тела в процессе плавления и концентрация жидкости в процессе отвердевания меняются. [c.41]

Теперь рассмотрим случай, когда размерный фактор оказывается значительно менее благоприятным, так что при этом смешение двух сортов атомов в твердом состоянии значительно более затруднено, чем их смешение в жидкости. В этом случае возможность образования непрерывного ряда твердых растворов затруднена и в связи с этим -наблюдается переход от диаграммы состояния второго типа (рис. в2) к равновесной диаграмме состояния эвтектического типа, показанной на рис. 83. На этом рисунке а и р обозначают твердые растворы на основе компонентов А -я В соответственно. Кривые АЕ я Аа представляют соответственно ликвидус солидус для -твердого раствора, а кривые ВЕ я ВЪ — для Р-твердого раствора. Кривые ликвидуса пересекаются в эвтектической точке Е, и при этой температуре жидкость состава Е находится в равновесии с двумя твердыми фазами а и р соответственно состава а я Ь. Согласно правилу фаз (см. стр. ООО), три конденсированные (т. е. жидкие или твердые) фазы могут находиться в равновесии только при постоянной температуре. При температурах ниже аЕЬ жидкая фаза исчезает процесс, протекающий при температуре эвтектической горизонтали, можно представить следующим образом [c.135]

Рассмотрим систему, компоненты которой в твердом состоянии полностью не растворимы друг в друге (рис. 37). В этом случае температура кристаллизации компонента А из раствора всегда ниже, чем из чистого растворителя (см. рис. 35, точки 1 и 2). Построим кривые ликвидуса 27л и Л в для компонентов А В (см. рис. 37), каждая из которых отвечает состоянию равновесия между кристаллами А или В и жидким раствором А + В). Следовательно, точка пересечения Е кривых Л а и Л в должна отвечать инвариантному равновесию между фазами А, В п Е. Линией солидуса в данной системе является горизонталь КЕМ. При кристаллизации состава первые кристаллы компонента А выпадают при температуре 7,. При этом расплав обогащается компонентом В и его состав по мере снижения температуры изменяется от точки 1 до точки Е. [c.69]

На основе этих данных можно предположить, что Sm и Tm образуют друг с другом непрерывные ряды твердых растворов с ГПУ решеткой. Близость растворов к идеальным позволяет аппроксимировать линии ликвидуса-солидуса общей прямой, соединяющей температуры плавления компонентов. Tm в отличие от Sm и большинства РЗМ не имеет высокотемпературной ОЦК модификации вблизи температуры плавления [1], но в жидком состоянии при 1655 °С испытывает превращение ближнего порядка Жр у [2]. Это позволяет провести еще одну прямую, соединяющую температуры превращения Sm и Tm, и построить диаграмму состояния Sm-Tm (рис. 601) перитектического типа с перитектической точкой при температуре 1350 °С и концентрации 58 % (ат.) Тт. При различии атомных радиусов более чем на 3 %, растворы отклоняются от идеальных, и кривые ликвидуса, солидуса и сольвуса немного расходятся, что отражено на диаграмме Sm-Tm. Предельная растворимость Tm в ОЦК фазе достигает -58 % (ат.). Сплавы с более высоким содержанием Tm плавятся, сохраняя ГПУ ближний порядок. [c.317]

Как уже отмечалось, в твердой фазе вещества очень часто быьают частично или практически полностью не-смесимы1,.-и. Если при этом в жидкой фазе они смесимы полностью, то фазовая диаграмма для равновесия твердое тело — жидкость приобретает вид, аналогичный изображенному на рис. 10-19 и 10-20. На рис. 10-22 кривые АВ и D представляют собой границы области несме-симости в твердой фазе. Линия ликвидуса имеет ветви Т1алЕ и Т аиЕ, а линия солидуса — три участка [c.209]

Равновесия жидких сплавов с твердыми растворами. Применяя уравнение состояния Ван-дер-Ваальса, Ван-Лаар [374—376] сделал вычисления для систем Ag—Aii, Си—Ni, Au—Pt и аналогичных систем с широкой областью существования твердых растворов. Зельтц [340, 341 ] вычислил кривые солидуса и ликвидуса в системах Ag—Pt и Au—Pt в предположении, что как жидкая, так и твердая фазы являются идеальными растворами, в соответствии с определением в гл. I, п. 6. Как показывает расхождение [c.85]

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]

Диаграмма состояния системы In—Ni, построенная по данным [1—5, 10, 12], приведена на рис. 246. При построении диаграммы кривые ликвидус и солидус в области составов О—20 и 70—100 ат.% In, а также температура и состав эвтектики в области 70—100 ат.%) In приняты по данным [4—5], граница твердого раствора индия в никеле — по данным [1—3], кривые ликвидус и солидус, а также превращения в твердом состоянии в области составов 20—70 ат.% In и температура перитектической реакции образования фазы Nisln7-x —по данным [12], состав этой фазы — по данным [10]. Условия образования различных промежуточных фаз показаны на диаграмме. Согласно [13] при закалке из жидкого состояния в сплавах системы In — Ni с 16—25 и 41—58 ат.% In были обнаружены метастаби.тьные е-и -фазы. [c.378]

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]

Рис. 3.3.7. Диаграммы состояния с химическими соединениями и областями твердых растворов а — с дальтонидной фазой 6 — с бсртоллидной фазой. Пологий пик имеется на кривой не только ликвидуса, но и солидуса, т.е. фаза диссоциирует и в жидком, и в твердом состоянии

Рассмотрим систему медь — никель для пяти ее сплавов следующей концентрации 1) 100% Си, 2) 80% Си + 20% №, 3) 60% Си + 40% N1, 4) 20% Си + 80% N1, 5) 100% N1. Кривые охлаждения этих сплавов (рис. 27, а) имеют разную температуру конца кристаллизации. Это свидетельствует о том, что состав твердой фазы непрерывно изменяется. Диаграмму состояния (рис. 27, б) строим так же, как и диаграмму I типа. Верхняя кривая Ааа102В соответствует температуре начала кристаллизации сплавов (линия ликвидус), а ниж11яя кривая АЬЬф2В — температуре конца кристаллизации (линия солидус). Выше линии ликвидуса сплав находится в однофазном жидком состоянии, а ниже линии солиду-са — в однофазном твердом состоянии в виде твердого а-раствора (рис. 27, в). Между линиями ликвидус и солидус сплав находится в двухфазном состоянии (жидкая фаза и кристаллы твердого а-раствора). [c.84]

Типы диаграмм состояния. 1. Диаграмма состояния сплавов, кристаллизующихся в однородный твердый раствор, имеет вид, показанный на фиг. 12. Кривая I (ликвидус) показывает зависимость температуры начала кристаллизации от состава. Кривая (солидус) дает темп-ры конца кристаллизации. Выше кривой I все сплавы находятся в жидком состоянии, ниже кривой У — в твердом, а между кривыми I и S — в стадии кристаллизации. Т. о. для твердых растворов характерно протекание кристаллизации не при постоянной темп-ре, как в случае чистых металлов, а в нек-ром интервале темп-р, что вызвано условиями равновесия в двухкомпонентной системе (правило фаз). Для любой выбранной темп-ры II лежащей между температурами плавления компонентов [А и В), можно указать сплав, только что начинающий плавиться (сплав состава п), и сплав, только что начинающий кристаллизоваться (сплав состава т). Малейшее отклонение вверх поведет к плавленйю сплава п, отклонение вниз — к кристаллизации сплава т. При 1° жидкость состава т и кристаллы состава п находятся в равновесии друг с другом. Кристаллы же состава т при этой темп-ре не могут существовать, т. к. они начинают плавиться при гораздо более низкой темп-ре. Т. о. в противоположность чистым металлам, в к-рых состав равновесных жидкостей и кристаллов одинаков, в твердых растворах из жидкости одного состава т могут выделяться только кристаллы другого состава и, равновесные с этой жидкостью. Этим объясняется неодинаковость состава первых и последних выпавших кристаллов и связан- [c.382]

Если. металл А имеет более низкую температуру плавления, чем В, то при постепенном увеличении содержа.ния В в сплаве в соответствии этим будет расти температура плавления твердого раствора. На рис. 81 приведена диаграмма состояния для системы этого ти,па. На этом. рисунке по оои ординат от ложена температура, а по оси абсцисс — атомная концентра ция компонента В. Кривая А2ХВ называется ликвидусом выше этой кривой сплавы находятся целиком в жидком состоя НИИ. Кривая АуВ называется солидусом ниже этой кривой все сплавы находятся целиком в твердом состоянии. Область между ликв идусом и солидусо.м двухфазная (жидкая фаза + твердая фаза). При какой-либо температуре, например Л, [c.133]

Состав фаз системы А—В, находящихся в равновесии при температуре 7 1, определяется точками пересечения коноды, т. е. прямой,параллельной оси концентраций, проведенной на уровне Тх о кривыми солидуса и ликвидуса диаграммы состояния системы (рис. 2). Все остальные твердые и жидкие сплавы системы А—В, включая Л и В, после введения в контакт будут представлять собой термодинамически неравновесную систему, в которой при заданной температуре будут возникать процессы, стимулирующие возвращение ее к равновесному состоянию. Этот переход, согласно термодинамическим представлениям, происходит через метастабильное и лабильное равновесие. [c.8]

Смотреть страницы где упоминается термин Кривые жидкой и твердой фаз ликвидус и солидус) : [c.43] [c.80] [c.587] [c.322] [c.142] [c.13] [c.15] [c.126] [c.55] [c.242] [c.126] [c.13] [c.73] [c.76] [c.28] [c.115] [c.193] [c.44] [c.79] [c.104]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...