Основы термодинамики фазовых равновесий двойных и тройных сплавов. Минаев А.М - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

(на рис. 14, б это соотношение будет 80 % фазы Ж и 20 % фазы Pb).
При кристаллизации двойной эвтектики
PbSnЖ
+
→
количество каждой фазы будет определяться вер-
шинами конодного треугольника C – d
1
– B (положение точки d
1
с понижением температуры будет меняться от
точки b до точки E).
Количественное соотношение фаз определится по правилу отрезков для конодного треугольника:
21
2
Ж
dd
Kd
Q
=
(отрезок d
1
d
2
проводят через точку d
1
параллельно стороне АВ);
1
1
Bb
Kb
Q
Pb
= и
1
1
Sn
Cc
Kc
Q
=
.
Общее количество затвердевшей части сплава к этому моменту можно выразить как
SnPb
3
тв
QQ
Ed
KE
Q +==
.
При достижении сплавом температуры точки Е жидкой фазы по количеству останется
3
3
ж
Ed
Kd
Q
=
, и имен-
но она превратится в тройную эвтектику
BiPbSnЖ
+
+
→
при постоянной температуре.
Кривая охлаждения и структура сплава К показана на рис. 15.
В практике для описания фазового состава и структуры тройных сплавов чаще применяют изотермические
и политермические разрезы пространственной диаграммы состояния.
Рассмотрим построение политермических разрезов на примере сечения тройной диаграммы Pb + Bi + Sn
вертикальной плоскостью, которая проходит в концентрационном треугольнике по линии 1–2–3 (рис. 16).
Построение линии ликвидус.
На рис. 16, а разрез пересекает плоскость тройной эвтектики по линии 1'-2'-3' (нижняя часть диаграммы –
область Pb
тв
+ Bi
тв
+ Sn
тв
для простоты не показана). Пересечение боковых граней дает по две критические точ-
ки 1''' и 3''' – начало кристаллизации Bi
I
на двойных диаграммах и точки 1'' и 3'', соответствующие температуре
двойных эвтектик e
AC
и e
AB
.
Температуры точек 1''' и 3''' оценивают по их положению на концентрационном треугольнике относитель-
но проекций изотерм ликвидуса (на рис. 14, а, б сплав в точке К начинает кристаллизоваться, примерно, при
температуре t
L3
).
а) б)
Рис. 16. Построение политермического разреза тройной диаграммы
Так как участки ликвидуса на двойных диаграммах выпуклые, имеем основание соединить точки 1''' и 3'''
выпуклой кривой – это будет линия ликвидуса в данном разрезе.
Линией солидус в этом сечении будет 1'' – 1' – 2' – 3' – 3'' (крайние точки – это конец кристаллизации на
двойной диаграмме).
Линейчатые поверхности a''' – e
AC
– e
ABC
– a' и a'' – e
AB
– e
ABC
– a' режутся секущей плоскостью по линиям 1''
– 2' и 3'' – 2', соответственно. Таким образом, они выходят из одной точки 2' на плоскости тройной эвтектики и
расходятся каждая к своей двойной эвтектике, показывая начало ее кристаллизации.
Полученный политермический разрез на рис. 16, б заполнен структурными составляющими.
Следует отметить, что в сплаве 2, лежащем на пунктирной линии a' – t
ABC
, после выпадения первичных
кристаллов висмута сразу кристаллизуется тройная эвтектика (это свойство таких сплавов).
При построении более сложных сечений обычно пользуются не объемной диаграммой, а ее проекцией на
концентрационный тре-угольник.
Рассмотрим построение политермического разреза параллельного боковой грани тройной диаграммы (рис.
17). Пусть он задан условием 25 % Sn = const.
Порядок выполнения:
1. Провести линию 25 % Sn = const на концентрационном треугольнике (см. занятие 4).

Страницы