Диаграмма состояния для сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы в твердом состоянии (II рода)
Оба компонента сплава (А и В) неограниченно растворимы в жидком (L) и твердом состоянии и не образуют химических соединений. Диаграмма имеет простой вид и показана на рис. 1.9, а, где линия АmВ - ликвидус, АnВ - солидус.
Рис. 1.9. Диаграмма состояния II рода
(а), кривые охлаждения сплавов I, II, III и схемы их структур (б)
Структура всех этих сплавов однофазная и состоит из зерен, которые представляют собой твердый раствор одного компонента в другом (рис. 1.9, б). Из кривых охлаждения сплавов видно, что до точки 1 происходит охлаждение жидкого сплава, на участке 1 – 2 - кристаллизация твердого раствора, а ниже точки 2 - охлаждение уже твердого вещества.
Рассмотрим процесс затвердевания одного из сплавов этой системы. Кристаллизация сплава I начинается при температуре t1 Из жидкой фазы состава m выделяются кристаллы твердого раствора состава n, обогащенные компонентом В.
При дальнейшем охлаждении до температуры t2 в равновесии с жидкостью состава q находятся кристаллы твердого α-раствора состава p. При кристаллизации сплава I состав жидкости непрерывно меняется по линии ms, а твердого раствора - по линии n2I. В результате медленного охлаждения в равновесных условиях успевает произойти диффузионное перераспределение компонентов между жидкой и твердой фазами. Поэтому к моменту окончания процесса кристаллизации при температуре t2 все зерна твердого раствора будут иметь одинаковый состав.
В соответствии с правилом отрезков количество жидкости равно соотношению Kp:qp, количество твердой фазы - qK:qp.
В реальных условиях охлаждения состав кристаллов получается неоднородным. Это происходит потому, что скорость кристаллизации больше скорости диффузии и у кристаллов, образующихся при температуре выше t4, не успевает произойти диффузионное перераспределение компонентов. Внутренние участки кристалла обогащаются тугоплавким компонентом В, а наружные - компонентом А. Такая неоднородность химического состава называется внутрикристаллической, или дендритной, ликвацией. Ликвация чаще всего играет отрицательную роль, так как ухудшает технологические и механические свойства сплавов.
Диаграммы такого типа имеют системы Ni-Cu, Ag-Au, Mo-V, Mo-W и др.
Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 1397;