2.1.4. Области на диаграмме состояния

В системе имеется пять однофазных областей (L-жидкий раствор; -ограниченные твёрдые растворы с переменной растворимостью), четыре двухфазные области жидко-твёрдого состояния (L+ α_I; L+γ_I; L+δ_I; L+β_I) и три двухфазные области в твёрдом состоянии (; ; ).

2.1.5. Смысл линий и характерные точки

1) АВСDЕ – линия ликвидус; АРFKMRJE – линия солидус; PQ, FG, KL, MN, RS, JH – 6 линий сольвус (предельные, переменные растворимости твердых растворов); BPF, CKM, DRJ – 3 линии ПеП.

2) Точки P, К, R – перитектические точки – соответствуют сплавам, в которых в ходе ПеП исходные фазы (жидкость и первичные кристаллы расходуются полностью, без остатка). Точки J, R, F – максимальные предельные растворимости компонентов в твердых растворах.

2.1.6. Сущность перитектического превращения и его продукт

Рассмотрим сущность ПеП на примере сплава III. В данном сплаве первичная кристаллизация начинается в точке 8 выделением кристаллов γ_I. По мере их выделения состав жидкой фазы меняется по кривой 8-В, состав твердого раствора γ - по кривой

.

На подходе к первичная кристаллизация не заканчивается – сохраняется жидкость в количестве . Количество твердого раствора .

При таком соотношении фаз жидкость состава и первичные кристаллы взаимодействуют полностью (без остатка) с образованием кристаллов другого твердого раствора, что является сущностью ПеП

.

Продуктом ПеП в данном сплаве является α – твердый раствор по структуре и по виду под микроскопом ничем не отличающийся от продукта первичной кристаллизации сплава IV. Поэтому термин «перитектика» никакого смысла не имеет, в отличие от эвтектики, которая имеет особое строение и ее участки хорошо различимы под микроскопом.

ПеП и первичная кристаллизация заканчиваются образованием α – ненасыщенного твердого раствора (% Sb в нём меньше предельной растворимости – линия PQ), поэтому дальше идет простое охлаждение.

2.1.7. Кристаллизация разных сплавов в системе

Сплав I (68% Sb)

1) :

2) На подходе к точке 2 жидкая фаза имеет состав точки D, β_I – состав точки J. При жидкая и твердая фазы взаимодействуют, но количество твердой фазы , поэтому после исчерпания жидкой фазы, которой меньше необходимого количества, некоторое количество β_I сохраняется в остатке (R-2).

Ниже точки 2 структура состоит из и , фазовый состав – и . При охлаждении от до растворимость компонентов в и твердых растворах уменьшается, поэтому избыток Sn и Sb должен выделяться, но не в чистом виде, а в виде твердых растворов

Окончательная структура сплава: (_II + δ_ПеП) и () фазы.

Сплав II (30% Sb)

1)

2)

3)

4)

Окончательная структура сплава: α (α_II + α_ПеП) и γ (γ_I +γ_ПеП) фазы.

3. Порядок выполнения работы

1) написать в отчет цель работы и краткие сведения из теории;

2) получить у преподавателя номер сплава и нарисовать для него кривую охлаждения, подсчитать количество фаз во всех температурных интервалах и количество структурных составляющих в конце охлаждения, нарисовать схему структуры сплава.