Сплавы с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии

На рис. 10.9, а представлена диаграмма состояния сплавов, ком­поненты которых образуют твердые растворы с неограниченной рас­творимостью. Верхняя линия — это линия ликвидуса, нижняя — ли­ния солидуса. Выше линии ликвидуса все сплавы находятся в жидком состоянии, ниже линии солидуса — в твердом. Между этими линиями происходит затвердевание сплавов, и здесь находятся жид­кая и твердая фазы. Состав твердой фазы сплавов при данной темпе­ратуре показывает линия солидуса, состав жидкой фазы сплавов — линия ликвидуса.

При затвердевании сплава в интервале температуры Т_х—Т₂ внача­ле первые образования твердой фазы сплава Ni—Си имеют больше тугоплавкого Ni и становятся центрами (зародышами) кристаллиза­ции. Состав твердого раствора в этих зародышах соответствует точке S на диаграмме (Ni — 90 %, Си — 10 %). С понижением температуры зародыши твердого раствора обрастают твердой фазой со всепони- жающейся концентрацией Ni, и в момент полной кристаллизации (точка Т₂) кристаллы имеют состав Ni — 50 %, Си — 50 %.

Рис. 10.9. Диаграмма состояния сплавов, образующих твердые растворы с неогра­ниченной растворимостью компонентов, схема расположения атомов Си (черные) и Ni (белые) в решетках сплавов (а) и изменение механических и электрических свойств в зависимости от состава (б)

100 50 0%а1(A) 100 50 0% Си (Л) а б

Таким образом, образующиеся кристаллы в интервале Т_х—Т₂ неоднородны по химическому составу, что особенно заметно при быстром охлаждении. Неоднородность состава внутри кристалла на­зывают внутрикристаллитной (или дендритной) ликвацией (под лик­вацией вообще понимают неоднородность системы по химическому составу). Эту ликвацию можно в значительной мере устранить отжи­гом (см. гл. 10.5.3). При длительном воздействии высокой температу­
ры в результате диффузии атомов происходит выравнивание концен­трации компонентов по объему кристалла.

Из рис. 10.9, б видно, что свойства сплавов, образующих твердые растворы, изменяются экстремально, при максимальном искажении кристаллической решетки, с максимумом для предела прочности на разрыв а_в, твердости НВ, удельного сопротивления р и минимума для температурного коэффициента удельного сопротивления ТКр.

Дата добавления: 2015-08-09