Диаграммы состояния сплавов. Диаграмма состояния – это графическое изображение равновесных состояний сплавов рассматриваемой системы в зависимости от температуры и состава.

Диаграмма состояния – это графическое изображение равновесных состояний сплавов рассматриваемой системы в зависимости от температуры и состава.

Диаграммы состояния строятся на основе термического анализа сплавов. При этом берутся отдельные сплавы рассматриваемой системы, медленно охлаждаются, и определяется скорость охлаждения (фиксируются температура и время). На основе этого анализа строят кривые охлаждения сплавов [6, рис. 12, а].

На кривых охлаждения фиксируются температуры превращений сплава – критические точки сплава. Критические точки переносятся в систему координат температура - концентрация, где получают точки пересечения с линиями рассматриваемых сплавов в данной системе координат [6, см. рис.12, а].

Линия сплава – вертикальная линия, проходящая через точку на оси концентрации, соответствующую составу сплава.

Линии диаграммы состояния представляют собой геометрическое место критических точек сплавов.

Линия АСВ – линия, определяющая геометрическое место точек (температур) начала кристаллизации сплавов – линия ликвидус.

Линия DCF – линия, определяющая геометрическое место точек (температур) конца кристаллизации сплавов – линия солидус.

Все превращения в сплавах подчиняются общему закону равновесия – правилу фаз, которое выражается следующей зависимостью:

С=К–Ф+2, где С – число степеней свободы системы (вариантность) – определяет условие равновесного существования сплава; К – число компонентов сплава; Ф – число фаз, находящихся в равновесии; 2 – внешние параметры, влияющие на систему (температура, давление).

С=К–Ф+1, при Р = const.

С=0 – равновесие нонвариантное, то есть безвариантное (превращение происходит при постоянной температуре). Это соответствует температурной остановке на кривой охлаждения сплава ([6, см. рис. 12, а], кривая охлаждения I – участок 1-1^’ – C=1–2+1=0 – кристаллизация металла).

С=1 – моновариантное равновесие (превращение происходит в диапазоне температур). Это соответствует перегибу на кривой охлаждения (участок 1-2 на кривой охлаждения II – С=2–2+1=1 – кристаллизация сплава).

С=2 – бивариантное равновесие, т.е. равновесие сохраняется при определённом изменении температуры и давления (например, участок 0-1 на кривой охлаждения II – С=2–1+1=2 – охлаждение сплава до начала кристаллизации).