Построение диаграммы состояния

В основе построения диаграмм состояний лежит определение критических точек при охлаждении жидкого сплава (чистого металла) до нормальной температуры. При этом пользуются методом термического анализа, который заключается в систематическом измерении температуры сплавов различной концентрации по мере охлаждения их через равные промежутки времени. По результатам измерений строят кривые охлаждения в системе «Температура – время».

Для построения кривых охлаждения в лабораторной работе пользуются установкой (рис. 4.3.3), состоящей из электропечи 3, в которой находится тигель 2 с расплавом 1. В металл помещена термопара 4. Термопара подсоединена к милливольтметру 5. При нагревании спая термопары в цепи будет возникать термоэлектродвижущая сила (ТЭДС), величина которой зависит от температуры.

Рис. 4.3.3. Схема установки для построения кривых охлаждения: 1 – расплавленный металл (сплав), 2 – тигель, 3 – печь, 4 – термопара, 5 – милливольтметр

Диаграмму состояния строят в координатах «Температура – концентрация» (рис. 4.3.4). Для сплавов, состоящих из двух компонентов А и В, состав характеризуется отрезком прямой, принятым за 100 %. Крайние точки А и В соответствуют 100 % чистых компонентов. Любая точка на отрезке характеризует состав двойного сплава. Так, например, точка С соответствует сплаву, состоящему из 20 % В и 80 % А; точка D соответствует сплаву, состоящему из 60 % В и 40 % А.

Рис. 4.3.4. Координаты для изображения диаграммы состояния двухкомпонентной системы

Найденные по кривым охлаждения значения критических точек переносятся на поле диаграммы состояния на ординаты точек (линии, проходящие через точки С и D), соответствующих составам исследуемых сплавов. Соединив плавными линиями критические точки, получим основные контуры диаграммы состояния сплавов А и В.