Понятие о построении диаграмм состояния тройных систем

Нерастворимость в жидком состоянии

Во всех рассмотренных выше диаграммах жидкие сплавы показаны для случая полной растворимости. Между тем, как уже указывалось, есть металлы, например свинец и медь, которые обладают лишь частичной взаимной растворимостью в жидком состоянии, увеличивающейся при повышении температуры.

Частичная растворимость компонентов в жидком состоянии изображается пунктирной кривой MCN на диаграмме состояния. Кривая MCN носит название кривой насыщения. Как видно из диаграммы, с повышением температуры растворимость увеличивается и в точке С наступает полная растворимость компонентов в жидком состоянии. Линия ликвидуса диаграммы — AMNB, линия солидуса — BE. Горизонтальная прямая MN называется линией монотектического превращения, которое происходит следующим образом: жидкий сплав М кристаллы А + жидкий сплав N, где индексы М, N и А указывают на состав этих фаз.

Монотектическое превращение происходит при постоянной температуре, так как С = 2 + 1 — 3 = 0.

В отдельных редких случаях, например в сплавах железо — свинец, наблюдается практически полная нерастворимость. В сплавах как с ограниченной, так и с полной нерастворимостью в жидком состоянии в условиях медленного охлаждения наблюдается расслоение жидких металлов: более "тяжелый металл опускается вниз, а более легкий располагается сверху. Во избежание такого расслоения и ликвации свинцовистые бронзы подвергают после заливки быстрому охлаждению, чтобы получить свинец в мелких равномерно распределенных выделениях в основной массе из меди.

Наиболее распространенные в практике сплавы железа, алюминия, меди и других металлов являются гораздо более сложными, чем двойные, и обычно состоят из многих компонентов — трех, четырех, пяти и более. Опыт показывает, что совместное действие компонентов сильно отличается от их раздельного влияния. Поэтому и необходимо изучать тройные, четверные и более сложные системы сплавов.

В настоящее время уже имеется большое количество изученных диаграмм состояния тройных сплавов, но диаграммы четверных и более сложных многокомпонентных систем исследованы гораздо меньше.

Диаграмма состояния тройного сплава изображается в пространстве. Ее основанием является концентрационный равносторонний треугольник, каждая точка которого отвечает определенному составу. По вертикальным линиям диаграммы определяются критические температуры сплавов.

Состав тройного сплава характеризуется содержанием трех компонентов, из которых любые два являются независимыми переменными, а третий дополняет их сумму до 100%.

Для определения состава тройного сплава можно использовать следующие два известных геометрических свойства равностороннего треугольника.

Дата добавления: 2014-01-07