Эвтектическая диаграмма состояния

а) Без областей твердых растворов

Эвтектическая диаграмма состояния имеет два максимума, соответствующих чистым компонентам А и В, и четкий минимум, соответствующий эвтектической точ­ке E (рисунок 2).

Способ построения диаграммы показан на рисунке 2, а и б. Кривые охлаждения составов А, В и E имеют горизонтальные площадки, соответствующие температурам кристаллизации расплавов этих составов.

а - кривые охлаждения, отвечающие разным сингулярным точкам;

б, в, г - вид диаграмм состояния;

д – микроструктуры сплавов, составы которых указаны соответствующими буквами

Рисунок 2-Эвтектическая диаграммы состояния

Как видно на рисунке 2 б, диаграмма состояния разделена на три части:

- верхнее поле расплава L, ограниченное снизу линией ликвидуса l;

- нижнее поле твердых фаз S, ограниченное сверху линией солидуса s;

- область кристаллизации (OK) — между линиями lns.

Линии ликвидуса и солидуса соприкасаются в эвтектической точке Е.

Форма эвтектической диаграммы зависит от разности температур плавления ком­понентов А и В. Если температуры плавления близки, точка E лежит примерно посере­дине диаграммы. Если температуры плавления сильно отличаются, точка E смещается к точке плавления низкоплавкого компонента и в пределе сливается или почти сливает­ся с ней (рисунок 2, в).

На рисунке 2, г представлена диаграмма состояния с ретроградной раствори­мостью. В этом случае растворимость компонента В с повышением температуры от точки t_E сперва падает до точки l_а, затем снова растет. При нагревании от t_E до l кристаллы компонента В выпадают, а при дальнейшем нагревании снова растворяются.

Микроструктура шлифов для составов, отвечающих фигуративным точкам на рисунке 2, а и б, представлена на рисунке 2, д.

б) С областями твердых растворов

На практике, как правило, обнаруживается хотя бы ничтожная растворимость компонентов друг в друге, и тогда имеем диаграмму состояния с областями твердых растворов. На рисунке 3, а приведен общий вид такой диаграммы.

При охлаждении расплава, отвечающего фигуративной точке Ф₁ до температур на бесконечно малую величину ниже температур кривой ликвидуса выпадают кристаллы не чистой фазы А, а α-фазы, т.е. твердого раствора В в А. Так, расплаву состава l' отве­чает состав кристаллов s', расплаву состава l" — состав кристаллов s". При темпера­туре t_E из расплава, отвечающего эвтектической точке Е, кристаллизуется эвтектика. т.е. механическая смесь кристаллов α-фазы (твердый раствор В в А) и кристаллов β-фазы (твердый раствор А в В).

На рисунке 3, б приведена диаграмма состояния системы Ag—Сu. При кри­сталлизации составов, лежащих влево от эвтектической точки, выпадает твердый раствор меди в серебре (фаза α); при кристаллизации составов, лежащих вправо от эвтектической точки, — твердый раствор серебра в меди (фаза β). При температуре t_E = 779°С со­став этих твердых растворов равен, соответственно, 8,8 и 8,0 вес.% растворенного компонента.

Рисунок 3- Диаграммы состояния с химическими соединениями и

областями твердых растворов:

а)- общий вид диаграммы;

б)-диаграмма состояния системы Ag-Cu.