загрузка...
 
7.3.1. Системи з евтектикою
Повернутись до змісту

7.3.1. Системи з евтектикою

Діаграма стану такої системи наведена на рис. 7.4, вона розглядається для розплаву. Все сказане про неї справедливе також для розчину.

 

Рисунок 7.4 – Діаграма стану системи з евтектикою

Температури плавлення чистих компонентів А і В позначені точками ТА і ТВ. Крива ТАЕТВ, що показує залежність температури кристалізації (плавлення) від складу розплаву, називається лінією ліквідусу.

Точка Е показує температуру та склад розплаву, що перебуває в рівновазі одночасно з кристалами речовин А і В. Вона називається точка евтектики. Суміш кристалів А і В, що одночасно випадає при температурі ТЕ, називається твердою евтектикою. Остання складається з двох твердих фаз (кристалів А і В).

Лінія FEG називається лінією солідусу. Нижче цієї лінії розміщега гетерогенна область кристалів А і В. На самій лінії солідусу система складається з трьох фаз – кристалів А і В та розплаву складу Q.

Вище лінії ліквідусу міститься область розплаву, нижче лінії солідусу – суміш кристалів А і В. Точки всередині трикутників ТАEF і TBEG відповідають гетерогенним системам, що складаються із розплаву і кристалів А або із розплаву і кристалів В відповідно.

Розглянемо процес охолодження розплаву, що заданий фігуративною точкою М. У цій точці маємо біваріантну систему (Ф = 1, С = 3 – 1 = 2), тобто можна змінювати довільно і температуру, і склад системи, а все одно система залишиться однофазною.

Зі зниженням температури до точки а0 починається випадіння перших кристалів речовини А. При цьому система стає двофазною та моноваріантною (С=3 –2=1). Це означає, що можна змінювати тільки один параметр (температуру або склад) так, щоб система залишалася двофазною. Зі зниженням температури, наприклад, склад розплаву буде змінюватися за кривою ТАЕ.

Якщо систему охолодити до температури, що відповідає точці в0, то в результаті виділення із розплаву деякої кількості кристалів речовини А розплав збагатиться компонентом В. Хоча у цій точці система залишається двофазною моноваріантною, склад розплаву визначається точкою в1.

При температурі, що відповідає точці d0, із розплаву починають виділятися кристали компонента В і система стає трифазною, інваріантною. Значення С = 0 показує, що три дані фази (розплав та кристали компонентів А і В) можуть перебувати в рівновазі тільки за цілковито визначених умов, коли температура дорівнює евтектичній температурі ТЕ, а розплав має евтектичний склад Q (точка Е). Ані температуру, ані склад розплаву не можна змінювати довільно, не змінюючи кількості фаз.

Процес кристалізації в точці d0 при температурі ТЕ завершується повним застиганням рідкого розплаву. В системі залишаються дві тверді фази (кристали А і В) і кількість ступенів вільності С = 3 – 2 = 1. Це означає, що температура може змінюватися довільно, оскільки склад фаз уже не є змінним.

Якщо охолоджувати розплав, заданий фігуративною точкою М1, то на відміну від описаних процесів при досягненні лінії ліквідусу почнуть викристалізовуватися кристали компонента В.



загрузка...