Определение состава фаз по диаграмме состояния

По диаграмме состояния можно установить, является ли образующаяся кристаллическая фаза твердым раствором, химическим соединением или чистым компонентом. Для этого нужно уметь определять состав фаз. На рис. 3 (рис.60. М) показана диаграмма состояния системы с компонентами А и В. Рассмотрим процесс кристаллизации сплава I состава точки m¢. Кристаллизация начинается при температуре t₁ в точке m. Казалось бы, что состав кристаллов, образующихся при кристаллизации сплава I, должен соответствовать составу сплава, т.е. m¢. Однако это не соответствует действительности, т.к. при равновесной кристаллизации из жидкости состава m¢ должны образовываться кристаллы такого состава, которые будут находиться с этой жидкостью в равновесии при данной температуре t₁. Очевидно состав таких кристаллов в данном случае будет n¢, так как только кристаллы такого состава, взятые как самостоятельные, при температуре t₁ находятся в твердом состоянии.

Рис.3. диаграмма состояния для случая неограниченной растворимости компонентов в жидком и твердом состояниях

Для определения равновесного состава фаз в двухфазной области диаграммы состояния в заданной точке, называемой фигуративной, необходимо через эту точку провести горизонтальную линию (коноду) до пересечения с линиями ликвидус и солидус диаграммы состояния. Проекция точки пересечения коноды с линией ликвидус на концентрационную ось определяет состав жидкой фазы. Проекция точки пересечения коноды с линией солидус на концентрационную ось определяет состав твердой фазы.

Несмотря на то, что состав фаз при кристаллизации непрерывно изменяется, при равновесной кристаллизации диффузионные процессы успевают выровнять состав фаз, приводя их в соответствие с диаграммой состояния. Поэтому, например, при t₃ состав как ранее выпавших кристаллов, так и при этой температуре кристаллизующихся, соответствует точке r¢.

Как было установлено для диаграммы на рис. 3, состав кристаллизующейся фазы с понижением температуры непрерывно изменятся по линии солидус. Как видно на рис. 2 и рис. 3 состав кристаллизующейся фазы переменный, поэтому данная фаза является твердым раствором. Твердые растворы обозначают на диаграммах состояния малыми буквами греческого алфавита (a, b, g, d), жидкую фазу обозначают ж, или L.

Дата добавления: 2015-07-15