5.2.4 Диаграммы состояния двух компонентов, образующих промежуточные фазы
Промежуточными фазами называют все твердые фазы, которые образуются в интервале концентраций между граничными твердыми растворами на основе компонентов данной системы. На диаграммах состояния от граничных твердых растворов промежуточные фазы всегда отделены двухфазными областями. Если компоненты образуют несколько промежуточных фаз, то двухфазные области имеются и между соседними промежуточными фазами. В любом случае для промежуточных фаз характерна своя кристаллическая решетка, отличная от кристаллических решеток компонентов.
Промежуточные фазы могут иметь постоянный или переменный состав. Промежуточные фазы постоянного состава - это определенные химические соединения компонентов АmВn. На диаграммах состояния химические соединения изображаются вертикальными прямыми. Промежуточные фазы переменного состава могут иметь довольно широкие области гомогенности.
Промежуточные фазы могут плавиться конгруэнтно и инконгруэнтно (конгруэнтный - совпадающий, соответствующий ). При конгруэнтном плавлении не происходит изменение химического состава фаз при плавлении. Инконгруэнтное плавление сопровождается изменением химического состава фаз.
Двойные диаграммы состояния с конгруэнтно плавящимися промежуточными фазами. Промежуточную фазу, плавящуюся конгруэнтно, можно рассматривать как компонент, и тогда соответствующая диаграмма состояния может быть разделена на несколько частей, каждую из которых можно рассматривать независимо от других. Примеры таких диаграмм состояния с промежуточными фазами приведены на рис. 5.6.
ж
ж
ж+ ж+АmBn ж+ ТВ
ТА А ж+ ж+
ж ж+В ТА ж+
+ ТВ
АmBn
А +
АmBn АmBn + + +
В
А АmBn В А В
% В % В
а б
Рисунок 5.6 - Двойные диаграммы состояния, образующие конгруэнтно плавящиеся промежуточные фазы постоянного (а) и переменного (б) состава
Диаграммы состояния с инконгруэнтно плавящимися промежуточными фазами. При плавлении инконгруэнтно плавящихся промежуточных фаз, помимо жидкости, образуется новая твердая фаза, состав которой отличается от исходной. Различные случаи диаграмм состояния с инконгруэнтно плавящимися промежуточными фазами приведены на рис. 5.7. Реакцию образования инконгруэнтно плавящейся промежуточной фазы постоянного состава можно записать следующим образом:
Ж + В АmВn
ТВ
ТВ
ж+
ж+
ж+А
ж + В ТА
ТА
ж+
ж+АmBn
А
+ АmBn
АmBn+
+
+
В
А
АmBn
В А В
%
В % В а
б
ж
ж
Для промежуточной фазы переменного состава эта реакция записывается аналогично:
Ж +
Таким образом обе реакции являются перитектическими.