Физическая химия. Построение диаграммы состояния для сплавов - 9 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9
дуса (solidus – твердый). Ликвидус (рис. 2.1, b ) состоит из ветвей:
0
a Э и
0
Эb , а солидус представляет собой ломаную линию
00ЭЭ
aa Эbb, горизон-
тальный участок которой проходит через эвтектическую точку
Э , общую
для линий ликвидуса и солидуса. Температура
Э
T , отвечающая минимуму
на кривой ликвидуса (точке
Э), является самой низкой температурой плав-
ления для двухкомпонентной системы, составленной из данной пары ве-
ществ.
Ликвидус и солидус делят диаграмму плавкости (рис. 2.1,
b ) на четыре
зоны. Число фаз в каждой из этих двухкомпонентных зон и их агрегатное
состояние, как и число степеней свободы, рассчитанное по правилу Гиббса
(2.3), приведены в таблице на рис. 2.1. Как видно из таблицы, только в од-
ной из четырех зон
(
)
I
система является гомогенной, в то время как в зо-
нах
IIIV она гетерогенная. Лишь в зоне I система обладает двумя степе-
нями свободы, а следовательно, только в пределах этой зоны можно про-
извольно менять оба параметратемпературу и состав, не вызывая этим
изменения числа и характера фаз, находящихся в равновесии.
В зонах
II и IIIзонах равновесного сосуществования жидкого распла-
ва и, соответственно, кристаллов веществ
A или Встепень свободы равна
единице. Следовательно, произвольно можно изменять лишь один пара-
метрили температуру, или состав жидкой фазы. Система моновариантна
и в зоне
I
V , в которой образуется микрогетерогенная смесь кристаллов
веществ
A и B. В пределах этой зоны при сохранении постоянства состава
равновесных твердых фаз произвольно можно изменять только температу-
ру.
Чистое вещество в жидком или твердом состоянии при любой темпера-
туре, за исключением температуры плавления (кристаллизации), также об-
ладает лишь одной степенью свободы. Следовательно, в определенных
пределах можно произвольно изменять один параметртемпературу
сис-
темы, состоящей из одной фазы (жидкой или твердой).
При температуре плавления (кристаллизации) расплав чистого вещест-
ва
(
)
1k = находится в равновесии со своими кристаллами
(
)
2f = , и сис-
тема, в соответствии с (2.3), нонвариантна. Это означает, что расплав и
кристаллы чистого вещества могут сосуществовать в равновесии только
при постоянной температуретемпературе фазового перехода. Поэтому
при плавлении (кристаллизации) температура системы остается постоян-
ной, а участок кривой охлаждения, соответствующий этому процессу, го-
ризонтален.
Двухкомпонентная система нонвариантна только при температуре
кри-
сталлизации эвтектики
Э
T , при которой жидкая фаза эвтектического соста-
ва находится в равновесии с кристаллами веществ
A и В. Это означает, что
для данной пары веществ при постоянном давлении кристаллизация эвтек-
тики происходит при постоянной, строго определенной температуре, и со-
став эвтектической смеси имеет строго определенное значение.