Диаграмма состояния сплавов, образующих непрерывный ряд твердых растворов

Диаграмма состояния сплавов, образующих непрерывный ряд твердых растворов

• Диаграмма состояния сплава с образованием сплошного твердого раствора Диаграмма состояния сплава, образующего ряд твердых растворов, соответствует следующим бинарным сплавам: Cu-Ni, Cu-Pd, Cu-Pt, Cu-Au; Cr-Mo, Cr-Ti, Cr-V, Cr-W; Bi — Sb и др. Рассмотрим диаграммы состояния для компонентов A и B и фазы L N A.

Когда 2 компонента неограниченно растворяются в жидком и твердом состоянии, образуются только 2 фазы из жидкой L и твердого раствора.

Кристаллизация при постоянной температуре не происходит, и фигура не имеет горизонта. Людмила Фирмаль

На диаграмме состояния имеются рисунки 4.3 3 области: L-жидкий сплав (выше AtV Liquidus), a-однородный твердый раствор (ниже ApB Liquidus) и (L + a)-жидкий и твердый раствор (между AtV Liquidus и ApB Liquidus).） Кристаллизации протекает следующим образом(рисунок 4.4).

Точка 1 соответствует началу кристаллизации, а точка 2-концу. Между точками 1 (линия Ликвидуса) и 2 (Линия Солидуса) сплав находится в 2-фазном состоянии. Для 2 компонентов и 2 фаз система является одномерной(c = k-/ + 1 = 2-2 + 1 = 1）способ получения заключается в том, что при изменении температуры концентрация компонентов фазы также изменяется, и каждому температурному режиму соответствует определенный фазовый состав.

• Концентрация сплава и количество фаз между Солидусом и Ликвидусом определяются по правилам сегмента. Таким образом, сплав в концентрации K в точке A(см. рис. 4.3) состоит из жидкой и твердой фазы.

Состав жидкой фазы характеризуется проекцией точки в (Ликвидус), а состав твердой фазы характеризуется проекцией точки с (Ликвидус).Количество жидкой фазы и твердой фазы определяется по следующей зависимости: ac ba 〜х == х = — н ’ При кристаллизации из жидкого сплава g концентрации k (Точка/Точка 2)

кристаллы становятся плотнее, а тугоплавкий компонент становится больше. Людмила Фирмаль

Состав первого кристалла характеризуется проекцией точки s. кристаллизация сплавов с концентрацией k прекращается в точке 2, когда жидкость в составе / затвердевает. в точке/(начало кристаллизации) сегмент, указывающий количество твердой фазы, равен нулю, а в точке 2 (Конец кристаллизации) — количество всего сплава. Состав жидкой фазы L изменяется в диапазоне 1-1, а состав твердой фазы изменяется в диапазоне S-2.In в этом случае после завершения кристаллизации состав а будет идентичен составу L. Рисунок 4.3.

Диаграмма растворимости в твердом веществе Рисунок 4.4.Структура и кристаллизация сплава при образовании твердого раствора При образовании твердых растворов наблюдаются явления сегрегации. Явление сегрегации заключается в неравномерном распределении по всему объему сплава металлов и элементов неметаллов. На рис. 4.5 с, разделение состава BI и SB в твердом растворе по сравнению с однородного твердого раствора (рис. 4.5, 6) и чистой Би (рис. 4.5, А) и SB (рис. 4.5, д).

Происходит разделение на дендритное (неравномерность объема кристаллического дендрита) и ленточное (неравномерность сечения отливки).Дендритная сегрегация обусловлена тем, что в период затвердевания химический состав осажденных кристаллов твердых растворов различается. Выравнивание состава происходит в результате диффузии. При медленном охлаждении процесс диффузии занимает время до периферии. Все кончено.

Хотя в условиях быстрого охлаждения центральная часть дендритов обогащается тугоплавкими компонентами, так как диффузия не успевает выровнять состав отдельных кристаллов.、 Для устранения сегрегации дендритов требуется длительная выдержка при повышенных температурах.

Неоднородность состава всего сечения (зональная сегрегация) является результатом неодновременного затвердевания слитков (отливки), так как затвердевание стенок кристаллизатора (кристаллизатора) происходит в первую очередь. Изоляция зон не полностью исключается высокотемпературным воздействием. А. А. Бочвар показал, что тенденция сегрегации характеризуется расстоянием между Ликвидусом и Solidus.

In при этом наибольшая сегрегация наблюдается в сплавах с широким температурным диапазоном начала и конца кристаллизации (сплавы Cu-Sn, например) и наоборот (сплавы Cu-Zn, например). Рисунок 4.5. Микроструктура сплава Bi-Sb (CZOO)： а-чисто Би, б-однородная бл-СБ твердого раствора: с-неоднородных БФ-СБ твердого раствора: д-чисто ШБ

Смотрите также:

Предмет материаловедение

Диаграмма состояния сплавов с полной нерастворимостью в твердом состоянии	Правило фаз
Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии	Правило отрезков