Физическая химия. Ч.3. Фазовые равновесия и учение о растворах. Зенин Г.С - 51 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Фазовые равновесия и учение о растворах
51
Решение
Рассматриваемая система характеризуется неограниченной растворимо-
стью железа и никеля в жидком состоянии и ограниченной взаимной раствори-
мостью компонентов в твердом со-
стоянии.
1. Охлаждение расплава 82% Fe и
18% Ni от 1580 (точка
f) до 1480 °С
происходит без фазовых превраще-
ний. При 1480 °
С (точка g) начина-
ется кристаллизация, появляются
кристаллы твердой фазы.
2. Образовавшийся в начале кри-
сталлизации твердый раствор нике-
ля в железе имеет состав 94% Fe и
6% Ni (точка
h). Выпадающие при
дальнейшем охлаждении кристаллы
обогащены, по сравнению с исход-
ным расплавом, железом, хотя и в меньшей степени, чем первый кристалл: точ-
ки, характеризующие составы следующих порций твердого раствора, смещают-
ся по линии солидуса от
h до k. Соответственно жидкая фаза, изменение состава
которой характеризуется точками на линии ликвидуса (участок
gi), обогащен,
по сравнению с исходным расплавом, никелем. Так, при 1400
°С твердый рас-
твор имеет состав 83% Fe и 17% Ni, а жидкая фаза – 66% Fe
и 34% Ni. Таким
образом, состав выделяющихся кристаллов непрерывно изменяется.
1. Если охлаждение происходит бесконечно медленно, то вследствие диффузии
состав твердого раствора становится совершенно однородным, твердая фаза
успевает прийти в истинное равновесие с жидкой. В этих условиях к момен-
ту окончания кристаллизации (при 1390 °
С) состав твердой фазы станет ра-
вен исходному составу расплава (точка
k). Последние капли жидкости перед
полной кристаллизацией должны иметь состав 64% Fe и 36% Ni (точка
i). В
процессе кристаллизации эти последние капли жидкости, растворяясь в
имеющейся твердой фазе, образуют кристаллы конечного состава, отвечаю-
щие точке
k. Дальнейшее охлаждение твердой фазы вплоть до температуры
1240 °
С (точка l) идет без фазовых превращений. При температуре 1240 °С
твердый раствор распадается на два равновесных твердых раствора: 82 % Fe
и 18% Ni (точка
l) и 39% Fe и 61% Ni (точка т). При дальнейшем охлажде-
Рис. 3.15. Диаграмма плавкости системы
Fe–Ni

Страницы