Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Диаграмма состояния для случая полной взаимной растворимости компонентов А и В в жидком и твердом состояниях и изменение энергии Гиббса в зависимости от концентрации и температуры даны на рис. 35.

Линия начала кристаллизации называется - ликвидус, линия окончания кристаллизации - Солидус.

При температуре выше линии TAatBi Называемой линией Ликвидус, Существует только жидкая фаза Ж.

В области ниже линии TA6tBi Называемой линией Солидус, устойчив a-твердый раствор, так как его энергия Гиббса Ga меньше, чем энергия Гиббса жидкой фазы Gm (рис. 35, г).

Между линиями ликвидус и солидус в равновесии находятся жидкая фаза и a-твердый раствор.

Рис. 35. Диаграмма состояния системы, состоящей из двух компонентов, неограниченно растворяющихся в жидком и твердом состояниях (а), и энергия Гиббса G Растворов Gn{ И Ga при разных температурах (б-Г)

диаграмма состояния для случая неограниченной растворимости компонентов а и в в твердом и жидком состояниях

Рис. Диаграмма состояния для случая неограниченной растворимости компонентов А и В в твердом и жидком состояниях

Каждой температуре между линиями ликвидус и солидус соответствуют определенные количество и концентрация фаз (рис. 37).

Для определения состава фаз, находящихся в равновесии при любой температуре, лежащей между линиями ликвидус и солидус, нужно через данный температурный уровень T2 Или T3 (для сплава, содержащего 50 % В) провести линию, параллельную оси концентрации до пересечения с линиями ликвидус и солидус. Тогда проекция точки пересечения этой линии с ликвидусом (т, Тх) На ось концентрации укажет состав жидкой фазы (сс-раствора).

Линии Тп И Тхпх И другие, соединяющие состав фаз, находящихся в равновесии, называют Конодами. Если точка, которая показывает состав сплава при данной температуре, попадает в область однофазного состояния, например на рис. 37 выше линии ликвидус или ниже линии солидус, то количество данной фазы (по массе) составляет 100 %, а ее состав соответствует исходному составу сплава.

Дендритная (внутрикристаллитная) ликвация.

Но, при составлении фазы кристаллизация идет неравномерно. Первыми кристаллизуются тугоплавкие компоненты, а затем легкоплавкие. Такая хим-ая неоднородность называется Дендритной (внутрикристаллитной), ликвацией.

Чем Больше разность температур между солидусом и ликвидусом, тем больше дифференциация по составу между жидкой и твердой фазами и тем сильнее проявляется этот вид ликвации.

Дендритная ликвация ухудшает технологические и механические свойства сплавов. Дендритная ликвация может быть ослаблена продолжительным нагревом затвердевшего сплава при температурах, обеспечивающих достаточную скорость диффузии (несколько ниже солидуса). После такого нагрева, называемого Диффузионным отжигом, Или ГОмогенизацией, Дендритная структура литого сплава уже не выявляется и сплав состоит из однородных кристаллов твердого раствора.

Похожие статьи




Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Предыдущая | Следующая