Химические соединения
Данная диаграмма получается, когда сплавляемые компоненты образуют устойчивое химическое соединение АnВm , не диссоциирующее при нагреве вплоть до температуры плавления.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.6. Диаграмма состояния с устойчивым химическим соединением
На рис. 4.6 показана диаграмма состояния для сплавов, образующих химическое соединение.
При концентрации, соответствующей химическому соединению АnВm, отмечается характерный перелом на кривой свойств. Это объясняется тем, что некоторые свойства химических соединений обычно резко отличаются от свойств образующих их компонентов.
В данном случае химическое соединение АnВm образует с компонентами А и В сплавы, относящиеся к диаграмме состояний, изображенной на рис. 4.1. Структурный состав любого сплава системы «А – В» в твердом состоянии должен представлять смесь химического соединения и одного из исходных компонентов.
4.7. Диаграмма состояния для сплавов с полиморфным
превращением одного из компонентов
Большой практический интерес представляют сплавы, у которых один из компонентов (или оба) имеет полиморфные превращения. В этих сплавах в результате термической обработки можно получать метастабильные состояния структуры с новыми свойствами (рис. 4.7).
Сплав І после полного затвердевания при температуре точки 2 в твердом состоянии в интервале температур точек 3 и 4 изменяет кристаллическую структуру. Это вызвано полиморфизмом компонента А, который до температуры точки А1 имеет тип кристаллической решетки α-А, а при температуре более высокой – γА. Причем кристаллическая решетка γА такая же, как у компонента В.
В области, ограниченной линиями А1хA и А1хB, в равновесии находятся две фазы: γ+α, где α-фаза является твердым раствором компонента В в α-модификации компонента А, а γ-фаза – твердым раствором компонента В в γмодификации компонента А. На диаграмме линия А1хB при охлаждении соответствует температуре начала, а линия А1хA – температуре окончания полиморфного αγ-превращения.
Рис. 4.7. Диаграмма состояния сплава с полиморфным превращением
одного из компонентов
Полиморфное αγ-превращение при охлаждении в условиях, близких к равновесию, протекает в интервале температур и сопровождается диффузионным перераспределением компонентов между обеими фазами. Сплавы, составы которых лежат правее точки хВ, в твердом состоянии превращений не имеют, их структура однофазная – γ-твердый раствор.
4.8. Диаграмма состояния сплавов с полиморфными
превращениями компонентов и эвтектоидным превращением
Диаграмма состояния сплавов, у которых высокотемпературные модификации компонентов обладают полной взаимной растворимостью, а низкотемпературные α, β – ограниченны, приведена на рис. 4.8.
Рис. 4.8. Диаграмма состояния сплавов с полиморфными
превращениями компонентов и эвтектоидным превращением
В результате первичной кристаллизации все сплавы этой системы образуют однородный γтвердый раствор. С понижением температуры γтвердый раствор распадается вследствие ограниченной растворимости компонентов в αмодификации. Линии А1С и СВ1 соответствуют температурам начала распада γтвердого раствора.
При температурах ниже линии А1С в равновесии находятся кристаллы твердых растворов γ и α, состав которых определяется линиями А1С
(γ-фаза) и А1Е (α-фаза).
При температурах ниже линии В1С в равновесии находятся γ-фаза и
β-фаза. Состав γтвердого раствора при понижении температуры изменяется по линии В1С, β-твердого раствора – по линии В1F. По достижении изотермы ЕСF γтвердый раствор распадается:
γC→ αE + βF.
Распад γ-твердого раствора на смесь двух фаз α+β аналогичен эвтектическому превращению, но исходной фазой будет твердый раствор. Подобное превращение называют эвтектоидным, а смесь полученных кристаллов – эвтектоидом.
Строение эвтектоида всегда тоньше, чем эвтектики. Чем больше степень переохлаждения γтвердого раствора, тем дисперснее фазы, образующие эвтектоид.
В связи с переменной растворимостью компонентов в твердых растворах α и β при дальнейшем охлаждении следует вторичное выделение твердых растворов βІІ и αІІ. Меняя степень дисперсности фаз в эвтектоиде, можно в широких пределах менять физические и механические свойства сплавов.
Дата добавления: 2015-04-25; просмотров: 989;