Диаграмма состояния для сплавов, компоненты которых образуют устойчивое химическое соединение (IV рода)
Оба компонента А и В сплава неограниченно растворимы в жидком состоянии, а в твердо состоянии образуют устойчивое химическое соединение АnBm. Общий вид такой диаграммы состояния показан на рис. 1.22,а. Химическое соединение АnBm характеризуется определенным соотношением компонентов, а это отражается на диаграмме вертикальной линией, проходящей на оси абсцисс через точку, отвечающую соотношению компонентов в химическом соединении. Это означает, что в данном соединении на n атомов компонента А приходится т атомов компонента В. Определенному атомному соотношению соответствует и определенное соотношение по массе.
Рис.1.22 Диаграмма состояния IV рода (а) и кривые охлаждения сплавов I, II и схемы их структур (б) Легко заметить, что диаграмма как бы составлена из двух диаграмм I рода (механической смеси). Левая часть образована компонентом А и химическим соединением АnBm (т.е. образуется механическая смесь А и АnBm), а правая – компонентом В и соединением АnBm (т.е. образуется механическая смесь В и АnBm). Точка С на диаграмме соответствует концентрации компонентов А и В в химическом соединении. В сплавах, лежащих левее точки С, компонента А больше, чем в химическом соединении АnBm, и структура этих сплавов состоит из смеси А и АnBm. Структура сплавов, лежащих правее точки С, состоит из смеси В и АnBm. Кристаллизация таких сплавов не отличается от от кристаллизации сплавов, описанных ранее для механических смесей. Характерной особенностью этой диаграммы является то, что в ее левой части образуется эвтектика, состоящая из кристаллов А и химического соединения АnBm (точка Е1), в правой части – эвтектика из кристаллов В и химического соединения АnBm (точка Е2). 1.11 Диаграмма состояния для сплавов, испытывающих полиморфные превращения В приведенных выше диаграммах рассматривали первичные превращения, связанные с процессом кристаллизации жидкого сплава. При вторичной кристаллизации (в твердом состоянии) вследствие изменения растворимости с изменением температуры выделяются вторичные кристаллы. Вторичная кристаллизация наблюдается и в том случае, если хотя бы один из компонентов претерпевает аллотропические (полиморфные) превращения. Таким образом, превращения в твердом состоянии наблюдаются во всех тех случаях, при которых хотя бы один из компонентов обладает полиморфизмом (т.е. в диаграммах, где компонентами являются железо, олово, кобальт, марганец, титан, цирконий и некоторые другие элементы). В рассматриваемых диаграммах с полиморфными превращениями (рис.1.23) верхняя часть диаграммы характеризует первичную кристаллизацию, а нижняя - вторичную.
Рис. 1.23 Диаграммы состояний с полиморфными превращениями. Вид диаграммы состояния зависит от соединений, образующихся между аллотропическими формами обоих компонентов. Рассмотрим некоторые наиболее типичные случаи и возможные виды диаграммы состояния. Если низкотемпературные модификации ограниченно растворимы друг в друге, а высокотемпературные - неограниченно, то получим сочетание диаграмм (рис.1.23. г). ??????
|
