«Термодинамический анализ фазовых равновесий в двухкомпонентной системе с полиморфным компонентом A, конгруэнтно плавящимся соединением ab и инконгруэнтно плавящимся соединением ab 3» (стр. 5 из 6)

2. В интервале температур

из избыточной фазы L начинают образовываться кристаллы a. Проведём дополнительную конноду .Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от точки 9 до точки p₁ с концентрациями 30 и 35 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов изменяется по линии солидуса от точки 9` до точки a₂ с концентрациями 5 и 8 % по массе компонента соответственно. Кристаллы выделяются по реакции:

3. При температуре

фаза и жидкость принимают перитектический состав. При протекании данной реакции происходит выделение кристаллов . Эта реакция проходит с избытком жидкой фазы :

для полного расхода

в нашем случае

, следовательно жидкая фаза в избытке.

Реакция имеет следующий вид:

4. После завершения перитектической реакции, при температуре

из избыточной жидкой фазы начинают выделяться кристаллы . Кристаллы выделяются вплоть до температуры . Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от 35 и 44 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов постоянен (28 % по массе компонента ). Кристаллы выделяются по реакции:

5. При достижении

жидкость принимает эвтектический состав и из неё выделяются кристаллы A₂B и d(AB₂). Реакция проходит с избытком A₂B:

для полного расхода

в нашем случае

,

Реакция имеет следующий вид:

6. После завершения эвтектической реакции идёт выделение вторичных кристаллов A₂B из

. Состав d меняется по линии ликвидуса от точки до точки с концентрациями 58 и 60 % по массе В соответственно. Состав выделяющихся кристаллов постоянен (28 % по массе компонента ).Процесс идёт вплоть до комнатной температуры:

8.1. Фазы:

, A₂B

8.2. Количества фаз:

9.1. Структура: A₂B+(A₂B+δ)_э+A₂B^II

9.2. Количества структурных составляющих:

Рассчитаем количества структурных составляющих, исходя из того, что масса данного сплава равна 5 килограммам:

Рис10
6 Построение графических зависимостей изменения относительного количества фаз и процентного содержания компонента В в фазах

от температуры при охлаждении сплава 10 % (по массе) В

из жидкого состояния

Для построения графических зависимостей нанесем на диаграмму состояния системы А-В сплав содержащий 10 % (по массе) компонента В, смотри рис. 11.

Построение зависимости изменения относительного количества фаз сплава, содержащего 10 % (по массе) компонента В, в зависимости от температуры:

- до температуры 1010°С:

,

;

- при температуре 950°С:

,

;

- при температуре 850°С:

,

;

- при температуре 750°С:

,

;

- при температуре 730°С:

;

;

- при температуре 700°С:

а) до начала метатектической реакции

,

б) после завершения метатектической реакции

- при температуре 600°С:

;

- при температуре 500°С:

а) до начала перитектической реакции

,

;

б) после завершения перитектической реакции

,

,

;

- при температуре 310°С:

,

;

- при t°_комн:

На рис. 11 показана зависимость изменения относительного количества фаз от температуры.

Рис11
Построение зависимости изменения процентного содержания компонента В в фазах сплава, содержащего 10 % (по массе) компонента В, в зависимости от температуры:

L – жидкий раствор компонентов А и В друг в друге с неограниченной растворимостью:

- до температуры 1010°С жидкость имеет состав равный 10 % компонента В,

- в интервале температур 1010°С ÷ 850°С жидкость L меняет свой состав по линии ликвидуса (6n) от 10 % В до 15 % В,

- При температуре 700°С жидкость участвует в метатектической реакции, после протекания которой жидкость в дальнейшем охлаждении до 500°С изменяет свой состав по линии ликвидуса (np₁) от 18 до 35 %B. По завершению реакции жидкость полностью кристаллизуется.

γ – твердый раствор на основе высокотемпературной модификации компонента А:

- появляется при температуре 1010°С. В интервале температур 1010°С - 850°С твердый раствор γ изменяет свой состав по линии солидуса (

) от 6% В до 10% В,

- в интервале температур 850°С-750°С охлаждается и не изменяет свой состав;

- при температуре 750°С и до температуры 700°С из γ начинают выделяться кристаллы α. Состав γ изменяется по линии солидуса (8m) от 10% до 12% B;