Реферат: «Термодинамический анализ фазовых равновесий в двухкомпонентной системе с полиморфным компонентом A, конгруэнтно плавящимся соединением ab и инконгруэнтно плавящимся соединением ab 3»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МАТИ» - РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО

Кафедра «Материаловедение и технология обработки материалов»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Термодинамика в материаловедении»

на тему: «Термодинамический анализ фазовых равновесий в двухкомпонентной системе с полиморфным компонентом A, конгруэнтно плавящимся соединением AB и инконгруэнтно плавящимся соединением AB 3»

Выполнил: Алфёров М.О.

Группа: 4МТМ-3ДБ-019

Проверил: Дзунович ..

Москва-2010

Содержание:

1. Характеристика фаз системы. Нонвариантные равновесия ………………….. 5

1. Построение диаграммы состояния системы А-В ……………………………….. 6

- Построение диаграммы состояния системы А-В по процентному содержанию атомов компонента В ………………………………………......6

- Построение диаграммы состояния системы А-В по процентному содержанию (по массе) компонента В …………………………………….10

1. Термодинамический анализ однокомпонентных систем ……………………….12

- Изменение свободных энергий Гиббса, в зависимости от

температуры, фаз компонента A ………………………………………………12

- Изменение свободных энергий Гиббса, в зависимости от

температуры, фаз компонента B ……………………………………………… 14

1. Термодинамический анализ фазовых равновесий в двухкомпонентной

системе А-В при температурах 400°, 670°, 900° …………………………………. 16

- Построение концентрационной зависимости свободной

энергии Гиббса для системы А-В при температуре 900° ………………. 17

- Построение концентрационной зависимости свободной

энергии Гиббса для системы А-В при температуре 670° ……………….. 19

- Построение концентрационной зависимости свободной

энергии Гиббса для системы А-В при температуре 400° ………………...21

1. Анализ фазовых превращений и определение количества фаз и структурных составляющих ………………………………………………………………………...23

- Кристаллизация и расчёт количества фаз и структурных

составляющих сплава X ₁ (12% B ) ……..……………………………………..23

- Кристаллизация и расчёт количества фаз и структурных

составляющих сплава X ₂ (79% B ) ………………………………………….. 26

- Кристаллизация и расчёт количества фаз и структурных

составляющих сплава X ₃ (93% B ) ………………………………………….. 30

6. Построение графических зависимостей изменения относительного количества фаз и процентного содержания компонента В в фазах от температуры при охлаждении сплава 12 % (по массе) В из жидкого состояния …………………..33

- Построение зависимости изменения относительного

количества фаз сплава, содержащего 12 % (по массе)

компонента В, в зависимости от температуры …………………………. 33

- Построение зависимости изменения процентного содержания компонента В в фазах сплава, содержащего 12 % (по массе)

компонента В, в зависимости от температуры …………………………..36

7. Список литературы…………………………………………………………………….39

1 Характеристика фаз и компонентов системы. Нонвариантные равновесия

Данная двухкомпонентная система А-В состоит из двух компонентов:

A – полиморфный компонент с температурой плавления 1400°С и полиморфным превращением при температуре 900°С;

B – изоморфный компонент с температурой плавления 300°С;

Данная двухкомпонентная система А-В состоит из шести основных фаз:

L – жидкий раствор компонента А и В друг в друге с неограниченной растворимостью;

a - твердый раствор на основе низкотемпературной модификации компонента А; предельная растворимость компонента B в компоненте A

γ – твердый раствор на основе высокотемпературной модификации компонента B в компонете A;

АВ - промежуточная конгруэнтно плавящаяся фаза постоянного состава;

АВ₃ - промежуточная инконгруэнтно плавящаяся фаза переменного состава

b – твердый раствор компонента А на основе компонета В ;

Нонвариантные равновесия:

1) Эвтектическое нонвариантное равновесие:

Температура эвтектического нонвариантного равновесия 550°С

Эвтектическая реакция:

2) Перитектические нонвариантные равновесия:

Температура перитектического нонвариантного равновесия 700°С

Перитектическая реакция:

Температура перитектического нонвариантного равновесия 400°С

Перитектическая реакция:

3) Метатектическое нонвариантное равновесие:

Температура метатектического нонвариантного равновесия 650°С

Метатектическая реакция:

2 Построение диаграммы состояния системы А-В.

(в % атомных компонента В и % (по массе) компонента В)

Построение диаграммы состояния системы А-В по процентному содержанию атомов компонента В:

1) Выбираем масштаб для построения диаграммы:

- по оси абсцисс откладываем количество компонента В в процентах (от 0% до 100%);

- по оси ординат откладываем температуру в градусах Цельсия, начиная от 0°С;

2) Наносим температуру плавления полиморфного компонента А (1400°С), температуру его полиморфного превращения (900°С) и температуру плавления изоморфного компонента В (300°С);

3) Найдем и нанесем на диаграмму процентное содержание атомов компонента В в инконгруэнтно плавящихся соединениях постоянного состава АВ и АВ_3:

- для фазы АВ процентное содержание атомов компонента В составляет 50 атомных %;

- для фазы АВ₃ процентное содержание атомов компонента В составляет 75 атомных %;

4) Проводим изотермы, соответствующие четырем нонвариантным равновесиям и наносим на них точки, соответствующие составу фаз нонвариантных равновесий, описанных в пункте 1;

5) Наносим область гомогенности δ (твердого раствора на основе соединения АВ₂ ). Максимальная протяжённость данной области по условию составляет 8 атомных % В.

6) Соединяем линией ликвидуса точку А′, заданную температурой плавления полиморфного компонента А (1400°С), соответствующую фазовому составу 0 атомных % компонента В, точку на линии метатектического нонвариантного равновесия (20 атомных % компонента В) при температуре 650°С, точку на линии перитектического нонвариантного равновесия (40 атомных % компонента В) при температуре 550°С, точку, соответствующую эвтектическому нонвариантному равновесию (75 атомных % компонента В) при температуре 400°С, соответствующую соединению AB₃ (50 атомных % B) при температуре 700°С, точку на линии перитектического нонвариантного равновесия p₂ (90 атомных % компонента В)

7) Соединяем линией трансуса точку полиморфного превращения компонента А - , определяемую температурой полиморфного превращения компонента А (1400°С) и фазовым составом равным 0 атомных % компонента В с точками метатектического нонвариантного равновесия при температуре 650°С и составами, соответствующими 5 атомным % компонента В – и 13 атомным % компонента В ;

8) Линией солидуса соединяем точку заданную температурой плавления полиморфного компонента A (1400°С) с фазовым составом 0 атомных % компонента В – A′ на линии метатектического нонвариантного равновесия (700°С) с фазовым составом компонента В равным 13 атомных %;

Линией солидуса соединяем точку a₁ на линии перитектического нонвариантного равновесия (650°С) с фазовым составом 10 атомных % компонента В с точкой a₂ на линии перитектического нонвариантного равновесия (550°С) с фазовым составом компонента В равным 10 атомных %;

Линией солидуса соединяем соответствующую соединению AB (50 атомных % B) при температуре 1500°С линии эвтектического нонвариантного равновесия (550°С) с фазовым составом компонента В равным 50 атомных % и точкой a₃ на линии перитектического нонвариантного равновесия (700°С) с фазовым составом компонента B равным 75 атомных %;

9) Линией солидуса соединяем на линии перитектического нонвариантного равновесия (700°С) с фазовым составом 82 атомных % компонента В с точкой В′, заданную температурой плавления изоморфного компонента В (300°С), соответствующую фазовому составу 100 атомных % компонента В;

10) Линией сольвуса соединяем точку на линии перитектического нонвариантного равновесия (400°С) с фазовым составом 13 атомных % компонента В с точкой, определяемую фазовым составом компонента В равным 1 атомных % при температуре 0°С;

Построим диаграмму состояния системы А-В по процентному содержанию атомов компонента В (Рис. 1).

Рис1

Построение диаграммы состояния системы А-В по процентному содержанию (по массе) компонента В:

Построим диаграмму с учетом пересчета всех точек из % атомных компонента В в процент (по массе) компонента В. Построение произведем исходя из результатов, занесенных в таблицу 1.

Таблица 1.

Пересчет из % атомных компонента В в % (по массе) компонента В.

Для пересчета использовались следующие формулы и данные:

- формула перевода:

,

где В - % (по массе) компонента В,

- % атомный В,

- атомные массы компонентов А и В соответственно.

- исходные данные:

16

18

Строим диаграмму, на концентрационной оси указываем % по массе компонента В. (Рис. 2).

Рис2
3 Термодинамический анализ однокомпонентных систем

Построение кривых изменения свободных энергий Гиббса фаз в зависимости от температуры для компонентов А и В:

1. Энтропия всегда положительна и возрастает с увеличением температуры. Поэтому G с повышением температуры уменьшается и кривая G(T) обращена выпуклостью вверх.

2. Если компонент полиморфный, то в твердом состоянии существует по крайней мере 2 фазы и каждая из этих имеет свой термодинамический потенциал (свободную энергию) и они изменяются по своим законам.

3. Если сравнить температурные зависимости свободной энергии для двух фаз системы, то наклон кривых к оси температур будет различным из-за различия энтропий, поэтому кривые должны пересекаться и наклон кривых будет больше у той, у которой больше S.

Степень разупорядоченности частиц в жидкой фазе выше по сравнению со степенью разупорядоченности частиц в твердой фазе того же химического состава. Поэтому для однокомпонентной системы всегда выполняется неравенство:

Поэтому кривая G(T) для жидкой фазы снижается резче, чем для твердой фазы. Точка пересечения этих кривых соответствует температуре фазового превращения.

Изменение свободных энергий Гиббса, в зависимости от температуры, фаз компонента A:

При построение кривых свободных энергий Гиббса учитываем, что компонент A является полиморфным. Точка пересечения кривой с кривой должна проецироваться в точку, соответствующую температуре плавления , равную 1400°С. А точка пересечения кривой с кривой должна проецироваться в точку, соответствующую температуре полиморфного превращения , равную 900°С.

Изменение свободных энергий Гиббса фаз от температуры для компонента A представлено на Рис. 3.

Рис3

Анализ энергий Гиббса для компонента A при температурах 900°С 670°С и 400°С.

- При 900°:

Термодинамически стабильными будут твердые фазы компонента A – и .

- При 670°:

Термодинамически стабильными будут твердые фазы компонента A –

- При 400°:

Термодинамически стабильной будет твердая фаза компонента A – .

Изменение свободных энергий Гиббса, в зависимости от температуры, фаз компонента B:

При построение кривых свободных энергий Гиббса учитываем, что компонент B является изоморфным. Точка пересечения кривой с кривой должна проецироваться в точку, соответствующую температуре фазового (плавления) , равную 300°С.

Изменение свободных энергий Гиббса фаз от температуры для компонента B представлено на Рис. 4.

Анализ энергий Гиббса для компонента B при температурах 900°С 670°С и 400°С.

- При 900°:

Термодинамически стабильной будет жидкая фаза L.

- При 670°:

Термодинамически стабильной будет жидкая фаза L.

- При 400°:

Термодинамически стабильной будет твердая фаза B – β.

Рис4
4 Термодинамический анализ фазовых равновесий в двухкомпонентной системе А-В при температурах 550°, 700°, 900°

В системе существует 6 фаз:

A – полиморфный компонент с температурой плавления 1200°С и полиморфным превращением при температуре 900°С;

B – изоморфный компонент с температурой плавления 600°С;

Данная двухкомпонентная система А-В состоит из шести основных фаз:

L – жидкий раствор компонента А и В друг в друге с неограниченной растворимостью;

a - твердый раствор на основе низкотемпературной модификации компонента А; предельная растворимость компонента B в компоненте A составляет 8%, растворимость при комнатной температуре составляет 2%;

γ – твердый раствор на основе высокотемпературной модификации компонента А;

А₂ В - промежуточная инконгруэнтно плавящаяся фаза постоянного состава;

АВ₂ - промежуточная конгруэнтно плавящаяся фаза переменного состава, область гомогенности составляет 8%;

b – твердый раствор на основе высокотемпературной модификации компонента B; предельная растворимость компонента B в компоненте A составляет 76%, растворимость при комнатной температуре составляет 99%;

Для построения концентрационной зависимости свободной энергии Гиббса при любой температуре сначала проведем ось абсцисс(оси концентраций) и ось ординат (свободной энергии Гиббса). Нанесём свободные энергии Гиббса для фаз чистых компонентов А и В, сохраняя при этом их относительные величины.

Условием гетерофазного равновесия является равенство химических потенциалов:

Что соответствует равенству первых производных термодинамического потенциала по концентрации, так как:

Построение концентрационной зависимости свободной энергии Гиббса для системы А-В при температуре 900°, при которой протекает перитектическая реакция:

;

Кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса для жидкости, будет иметь два минимума, так как в системе присутствует конгруэнтно и инконгруэнтно правящиеся фазы.

1) Касательной к кривой, изображающей зависимость свободной энергии Гиббса, провести нельзя.

2) Так как, то кривые, изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и выходят из одной точки на оси ординат;

3) Так как , то кривые изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную;

4)Так как , то кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную.

5) Касательной к кривой, изображающей зависимость свободной энергии Гиббса, провести нельзя.

6) Так как , то кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса , и имеют общую касательную.

Концентрационная зависимость свободной энергии Гиббса для системы А-В при температуре 900°С показана на рис.5 и представляет собой ломанную линию , состоящую из трёх прямых и пяти изогнутых линий, образуя при этом следующие фазовые области:

Концентрационная зависимость свободных энергий Гиббса при температуре 900° C представлена на рис.5

Рис5
Построение концентрационной зависимости свободной энергии Гиббса для системы А-В при температуре 750°С.

;

Кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса для жидкости, будет иметь три минимума, так как в системе присутствует конгруэнтно и инконгруэнтно правящиеся фазы.

1) Так как , то кривые изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную;

2) Так как , то кривые изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную;

3)Так как , то кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную.

5) Касательной к кривой, изображающей зависимость свободной энергии Гиббса, провести нельзя.

6) Так как , то кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную.

7) Так как , то кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса , и имеют общую касательную.

Концентрационная зависимость свободной энергии Гиббса для системы А-В при температуре 750°С показана на рис.6 и представляет собой ломанную линию , состоящую из пяти прямых и семи изогнутых линий, образуя при этом следующие фазовые области:

Концентрационная зависимость свободных энергий Гиббса при температуре 750° C представлена на рис.6

Рис6
Построение концентрационной зависимости свободной энергии Гиббса для системы А-В при температуре 550°:

;

Кривая, изображающая зависимость свободной энергии Гиббса для жидкости, будет иметь два минимума, так как в системе присутствует конгруэнтно и инконгруэнтно правящиеся фазы.

1) Касательной к кривой, изображающей зависимость свободной энергии Гиббса , провести нельзя.

2) Так как , то кривые изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную;

3) Так как , то кривые изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную;

4) Так как , то кривые изображающие зависимость свободной энергии Гиббса и имеют общую касательную;

Концентрационная зависимость свободной энергии Гиббса для системы А-В при температуре 550°С показана на рис. 7 и представляет собой ломанную линию , состоящую из трех прямых и пяти изогнутых линий, образуя при этом следующие фазовые области:

Концентрационная зависимость свободных энергий Гиббса при температуре 550° C представлена на рис.7

Рис7
5 Анализ фазовых превращений и определение количества фаз и структурных составляющих в сплавах 12%, 79%, 93%

I. Рассмотрим процессы фазовых превращений, проходящих при кристаллизации сплава , содержащего 12% (по массе) компонента В, остальное А.

1. До температуры охлаждается жидкий раствор состава 12% (по массе) компонента В, остальное А.

2. При температуре жидкость становится насыщенной, и из неё начинают выделяться кристаллы . Кристаллы продолжают выделяться до температуры . Проводим дополнительную конноду . Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от точки до точки n с концентрациями 5 и 12 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов изменяется по линии солидуса от точки до точки m с концентрациями 3 и 12 % по массе компонента соответственно. Кристаллы выделяются по реакции:

3. В интервале температур охлаждается однофазный сплав , который не имеет фазовых превращений в данном интервале температур

4. После охлаждения кристаллов , происходит полиморфное превращение высокотемпературной модификации в низкотемпературную модификацию . Проведём дополнительную конноду . Состав фазы изменяется по линии трансуса от точки 3 до точки m, с концентрациями 5 и 12 % по массе компонента B, остальное А. Состав фазы изменятся по линии трансуса от точки 3` до точки a₁ , с концентрациями 0,5 и 4 % по массе компонента В. Процесс протекает до температуры . Превращение протекает по следующей реакции:

5. При температуре жидкость и кристаллы принимают метатектический состав. При этом из твёрдого раствора начинают образовываться кристаллы и жидкость L:

для полного расхода фаз

в нашем случае , следовательно в избытке L

Метатектическая реакция проходит следующим образом:

6. В интервале температур охлаждается однофазный сплав , который не имеет фазовых превращений в данном интервале температур.

7. При температуре - твердый раствор становится насыщенным и при дальнейшем охлаждении до комнатной температуры, вследствие уменьшения растворимости в твёрдом состоянии. Проводим конноду . Состав фазы изменяется по линии сольвуса от точки 5 до точки на оси концентраций , с концентрациями 5 и 2 % по массе компонента В соответственно. Из выделяются вторичные кристаллы по реакции:

6.1. Фазы: , .

6.2. Количества фаз:

7.1. Структурные составляющие:

7.2. Количества структурных составляющих:

Рис8
II. Рассмотрим фазовые превращения в сплаве , содержащем 79% по массе компонента В, остальное А, при его охлаждении до комнатной температуры.

1. До температуры охлаждается жидкий раствор состава 79% (по массе) компонента В, остальное А.

2. При температуре жидкость становится насыщенной, и из неё начинают выделяться кристаллы . Кристаллы продолжают выделяться до температуры . Проводим дополнительную конноду . Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от точки 6 до точки n с концентрациями 10 и 18 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов изменяется по линии солидуса от точки до точки m с концентрациями 6 и 12 % по массе компонента соответственно. Кристаллы выделяются по реакции:

3. В интервале температур охлаждается однофазный сплав , который не имеет фазовых превращений в данном интервале температур

4. После охлаждения кристаллов , происходит полиморфное превращение высокотемпературной модификации в низкотемпературную модификацию . Проведём дополнительную конноду . Состав фазы изменяется по линии трансуса от точки 8 до точки m, с концентрациями 10 и 12 % по массе компонента B, остальное А. Состав фазы изменятся по линии трансуса от точки 3` до точки a₁ , с концентрациями 2 и 4 % по массе компонента В. Процесс протекает до температуры . Превращение протекает по следующей реакции:

5. При температуре жидкость и кристаллы принимают метатектический состав. При этом из твёрдого раствора начинают образовываться кристаллы и жидкость L:

для полного расхода фаз

в нашем случае , следовательно в избытке L

Метатектическая реакция проходит следующим образом:

6. В интервале температур из избыточной фазы L начинают образовываться кристаллы a. Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от точки n до точки p₁ с концентрациями 18 и 35 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов изменяется по линии солидуса от точки a₁ до точки a₂ с концентрациями 4 и 8 % по массе компонента соответственно. Кристаллы выделяются по реакции:

7. При температуре фаза и жидкость принимают перитектический состав. При протекании данной реакции происходит выделение кристаллов . Эта реакция проходит с избытком твёрдой фазы:

для полного расхода

в нашем случае , следовательно твёрдая фаза a в избытке.

Реакция имеет следующий вид:

8. При дальнейшем охлаждении от температуры и до комнатной температуры из выделяются вторичные кристаллы по реакции. Состав фазы изменяется по линии сольвуса от точки a₂ до точки на оси концентраций , с концентрациями 8 и 2 % по массе компонента В соответственно.

Рис9
7.1. Фазы: , .

7.2. Количества фаз:

8.1.Структура:

8.2. Количества структурных составляющих.

III. Рассмотрим фазовые превращения при охлаждении сплава , содержащего 30% по массе компонента В, остальное А.

1. До температуры охлаждается однофазный жидкий раствор состава (по массе) компонента В, остальное А.

2. В интервале температур из избыточной фазы L начинают образовываться кристаллы a. Проведём дополнительную конноду .Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от точки 9 до точки p₁ с концентрациями 30 и 35 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов изменяется по линии солидуса от точки 9` до точки a₂ с концентрациями 5 и 8 % по массе компонента соответственно. Кристаллы выделяются по реакции:

3. При температуре фаза и жидкость принимают перитектический состав. При протекании данной реакции происходит выделение кристаллов . Эта реакция проходит с избытком жидкой фазы :

для полного расхода

в нашем случае , следовательно жидкая фаза в избытке.

Реакция имеет следующий вид:

4. После завершения перитектической реакции, при температуре из избыточной жидкой фазы начинают выделяться кристаллы . Кристаллы выделяются вплоть до температуры . Состав жидкости изменяется по линии ликвидуса от 35 и 44 % по массе компонента соответственно. Состав выделяющихся кристаллов постоянен (28 % по массе компонента ). Кристаллы выделяются по реакции:

5. При достижении жидкость принимает эвтектический состав и из неё выделяются кристаллы A₂ B и d(AB₂ ). Реакция проходит с избытком A₂ B:

для полного расхода

в нашем случае ,

Реакция имеет следующий вид:

6. После завершения эвтектической реакции идёт выделение вторичных кристаллов A₂ B из . Состав в меняется по линии ликвидуса от точки до точки с концентрациями 58 и 60 % по массе В соответственно. Состав выделяющихся кристаллов постоянен (28 % по массе компонента ).Процесс идёт вплоть до комнатной температуры:

8.1. Фазы: , A₂ B

8.2. Количества фаз:

9.1. Структура: A₂ B+(A₂ B+δ)_э +A₂ B^II

9.2. Количества структурных составляющих:

Рассчитаем количества структурных составляющих, исходя из того, что масса данного сплава равна 5 килограммам:

Рис10
6 Построение графических зависимостей изменения относительного количества фаз и процентного содержания компонента В в фазах

от температуры при охлаждении сплава 10 % (по массе) В

из жидкого состояния

Для построения графических зависимостей нанесем на диаграмму состояния системы А-В сплав содержащий 10 % (по массе) компонента В, смотри рис. 11.

Построение зависимости изменения относительного количества фаз сплава, содержащего 10 % (по массе) компонента В, в зависимости от температуры:

- до температуры 1010°С:

,

;

- при температуре 950°С:

,

;

- при температуре 850°С:

,

;

- при температуре 750°С:

,

;

- при температуре 730°С:

;

;

- при температуре 700°С:

а) до начала метатектической реакции

,

б) после завершения метатектической реакции

- при температуре 600°С:

;

- при температуре 500°С:

а) до начала перитектической реакции

,

;

б) после завершения перитектической реакции

,

,

;

- при температуре 310°С:

,

;

- при t°_комн :

На рис. 11 показана зависимость изменения относительного количества фаз от температуры.

Рис11
Построение зависимости изменения процентного содержания компонента В в фазах сплава, содержащего 10 % (по массе) компонента В, в зависимости от температуры:

L – жидкий раствор компонентов А и В друг в друге с неограниченной растворимостью:

- до температуры 1010°С жидкость имеет состав равный 10 % компонента В,

- в интервале температур 1010°С ÷ 850°С жидкость L меняет свой состав по линии ликвидуса (6n) от 10 % В до 15 % В,

- При температуре 700°С жидкость участвует в метатектической реакции, после протекания которой жидкость в дальнейшем охлаждении до 500°С изменяет свой состав по линии ликвидуса (np₁ ) от 18 до 35 %B. По завершению реакции жидкость полностью кристаллизуется.

γ – твердый раствор на основе высокотемпературной модификации компонента А:

- появляется при температуре 1010°С. В интервале температур 1010°С - 850°С твердый раствор γ изменяет свой состав по линии солидуса () от 6% В до 10% В,

- в интервале температур 850°С-750°С охлаждается и не изменяет свой состав;

- при температуре 750°С и до температуры 700°С из γ начинают выделяться кристаллы α. Состав γ изменяется по линии солидуса (8m) от 10% до 12% B;

- при температуре 700°С γ участвует в метатектической реакции, по завершению которой данная фаза полностью исчезает.

α – твердый раствор на основе низкотемпературной модификации компонента А:

- появляется при температуре 750°С. В интервале температур 750°С - 700°С твердый раствор α изменяет свой состав по линии трансуса () от 2% В до 4% В,

- При температуре 700°С кристаллы α участвуют в метатектической реакции, после протекания которой α при дальнейшем охлаждении до 500°С изменяет свой состав по линии солидуса ( ) от 4 до 8 %B.

- при температуре 500°С α участвует в перитектической реакции, после протекания которой α при дальнейшем охлаждении до комнатной температуры изменяет свой состав по линии сольвуса ( ) от 8 до 2% B.

- промежуточное инконгруэнтно плавящееся соединение постоянного состава:

- появляется при температуре 500°С в ходе перитектической реакции и в интервале температур 600°С ÷ 0°С имеет постоянный состав равный 28 % компонента В.

На рис. 12 показана зависимость изменения процентного содержания компонента В фазах от температуры.

Рис12

Список литературы:

1. Осинцев О.Е. «Диаграммы состояния двойных и тройных систем. Фазовые равновесия в сплавах», М.: Машиностроение, 2009.
2. Осинцев О.Е. Лекции по курсу «Термодинамика в материаловедении».