Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов

Рассмотрим порядок построения диаграмм состояния сплавов на примере сплава образующего механические смеси из чистых компонентов. Можно принять с некоторым приближением, что такой системой является сплав свинца с сурьмой (Pb - Sb).

Для построения диаграммы равновесия строят кривые охлаждения компонентов сплава и нескольких сплавов различного состава (рис. 2а). Кривая (а) относится к чистому свинцу. На кривой охлаждения отрезок ОА соответствует охлаждению жидкого свинца, на участке А-А1 при температуре 327°С протекает кристаллизация свинца, участок А1-1, соответствует охлаждению твердого свинца.

Кривая (б) относится к сплаву, содержащему 94% Рb и 6% Sb. На участке 0-2 протекает процесс охлаждения сплава в жидком состоянии, на участке 2-3 при переменной температуре происходит кристаллизация свинца. Процесс протекает при переменной температуре, так как число степеней свободы на этом участке равно единице. В данном случае К=2, Ф=2(жидкость и кристаллы свинца) и, следовательно:

С=К-Ф+1=2-2+1=1.

На участке кривой охлаждения 3-31 происходит одновременная кристаллизация из жидкости кристаллов свинца и сурьмы. Процесс протекает при постоянной температуре, так как количество степеней свободы в данном случае равно нулю. Действительно, К=2, Ф=3 (жидкость, кристаллы свинца, кристаллы сурьмы): С=2-3+1=0. На участке 31-4 протекает процесс охлаждения сплава в твердом состоянии.

Механическая смесь двух (или более) видов кристаллов, одновременно кристаллизующихся из жидкости, называется эвтектикой1.

Если при охлаждении сплава отсутствует предварительное выделение из жидкости какого-либо из его компонентов, а кристаллизация осуществляется только путем выпадения эвтектики, то такой сплав называется эвтектическим. Сплав эвтектического состава имеет минимальную температуру плавления среди других сплавов данной системы.

На кривой охлаждения эвтектического сплава (в) отрезок 0-С соответствует охлаждению жидкого сплава, отрезок С-С1 – кристаллизации эвтектики, и С1-5 – охлаждению твердого сплава. Кривые охлаждения (г) и (д) иллюстрируют процессы охлаждения сплава, содержащего 40% Pbи 60% Sb, и чистой сурьмы.

Температуры, соответствующие началу процесса кристаллизации компонентов и сплавов (точки А, 2, С, 7, В, кривых охлаждения) называются точками ликвидус2, а температуры, отвечающие концу процесса

а)

б)

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru а б в г д

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru t,0С t,ОС а б в г к д

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 0 0 0 0 0

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 700 700

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru В

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 600 В В1 600 f1

L

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 500 6 500 6

t m f n

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 400 L+PbТВ

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru А 2

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 300 А А1 2 L+SbТВ 7

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru D E

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 200 3 31 С С1 7 71 200 3 С

PbТВ+ (PbТВ+SbТВ)ЭВТ + SbТВ

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 100 100 +эвт

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 1 4 5 8 9 (PbТВ+SbТВ)ЭВт m1 f11 n1

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 0 Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru 0

Диаграмма состояния сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов - student2.ru время 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Sb,%

100% Pb 94% Pb 87% Pb 40% Pb 0% Pb

0% Sb 6% Sb 13% Sb 60% Sb 100% Sb 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Pb,%

Рис.2. Кривые охлаждения (а) и диаграмма состояния (б) сплава свинец (Pb) – сурьма (Sb)

кристаллизации (точки 3, 7) - точками солидус3. Указанные точки также называются критическими температурами. Для компонентов сплава и эвтектики температуры начала и конца кристаллизации совпадают. Критические температуры компонентов и сплавов приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Наши рекомендации