Диаграммы состоянии трехкомпонентных систем

Категория:
Металлы


Диаграммы состоянии трехкомпонентных систем

Трехкомпонентные системы имеют три независимые переменные: температуру и концентрации двух компонентов. Концентрация третьего компонента в сплаве определяется вычитанием суммы концентраций первых двух из ста процентов.

Рис. 1. Концентрационные треугольники

В этих сплавах при построении диаграммы состояний процентные содержания компонентов наносятся на горизонтальной плоскости, а значения температур — на вертикальной оси. Поэтому диаграмма состояний получается в виде пространственной Фигуры.

В качестве основания диаграммы чаще всего выбирается равносторонний треугольник, называемый концентрационным. Вершины треугольника соответствуют чистым компонентам, его стороны — двойным системам АВ, ВС й СА, а поле внутри треугольника — тройным сплавам. Любая точка вну-тРи треугольника характеризует состав тройного сплава.

Так, например, точка Т отвечает тройному сплаву, имеющему состав: а% компонента А, Ь% компонента В и с°/о компонен та С. Отрезки a, b и с являются перпендикулярами, опущенными из фигуративной точки сплава на стороны тре угольника1). Количество каждого компонента характеризуется высотой, опущенной из точки сплава на ту сторону треугольни ка, которая лежит против вершины, отвечающей данному компо ненту. Однако обычно концентрации компонентов в тройных сплавах отсчитывают не по высотам, а по сторонам треуголь ника.

Диаграммы состояний тройных систем строятся так же, как и диаграммы двойных систем по кривым охлаждения.

Рис. 2. Тройные диаграммы состояний сплавов: а — твердых растворов, б — механических смесей

На рис. 2,а представлена диаграмма состояний сплавов тройной системы с неограниченной взаимной растворимостью компонентов.

Рис. 3. Проекция тройной диаграммы состояний на горизонтальную плоскость. Пунктиром 1-2-Е показан путь фигуративной точки сплава при охлаждении его по кривой 1-2-Е-Е’, представленной справа

Поверхность ликвидус состоит из трех частей, отделенных одна от другой линиями двойных эвтектик etE, е2Е и е3Е. Точка £ пересечения этих линий представляет собой точку тройной эвтектики, т. е. наиболее легкоплавкого сплава, единственного для Данной системы, имеющего определенный состав по каждому из трех компонентов системы и характерное строение механической смеси трех компонентов.

Для удобства пользования тройными диаграммами часто прибегают к изображению их на плоскости. Для этого пользуются:
1) проекцией диаграммы на плоскость основания с изображением изотерм поверхностей ликвидус и солидус;
2) псевдобинарными разрезами, т. е. разрезами вертикальной плоскостью, проходящей: а) параллельно одной из сторон концентрационного треугольника или б) через одну из вершин его. В этом случае получается диаграмма, сходная с диаграммой двойной, или бинарной системы, почему ее часто и называют псевдобинарной диаграммой или псевдобинарным разрезом.

На рис. 3 изображена проекция диаграммы, представленной на рис. 2, на горизонтальную плоскость. Здесь видны также проекции линий двойных эвтектик и точка их пересечения Е тройной эвтектики.

Процесс кристаллизации тройного сплава начинается с выделения кристаллов избыточного компонента и отмечается на кривой охлаждения участком 1-2.

В результате выделения избыточного компонента состав жидкого раствора приобретает значение, при котором возможно выделение уже не одного, а одновременно двух компонентов в виде двойной эвтектики. Кристаллизация двойной эвтектики отмечается на кривой охлаждения участком 2Е.

В точке Е состав тройного жидкого раствора становится равным эвтектическому и при постоянной температуре (участок ЕЕ’) происходит кристаллизация тройной эвтектики.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум