Анализ диаграмм состояния

Диаграммы состояния позволяют выполнить анализ состояния сплавов, а именно: определить их фазовый состав, химический состав каждой фазы (т.е. содержание в них компонентов), весовое соотношение фаз (сколько весит каждая фаза). Это выполняется по-разному в однофазных и двухфазных областях.
В однофазной области вес фазы равен весу сплава, а ее химический состав соответствует составу сплава. Так, при температуре 1Х сплав I (см. рис. 3.5, а) находится в жидком состоянии, т.е. имеет однофазную структуру. Состав и жидкости, и сплава определяется проекцией точки а на ось концентраций (72% Sb и 28% Pb). Вес фазы, т.е. жидкости, равен весу сплава.
Таким приемом нельзя пользоваться при анализе состояния сплавов в двухфазных областях. Это связано с тем, что при изменении температуры химический состав фаз и их масса не остаются постоянными. Так, например, в процессе кристаллизации заэвтектических сплавов системы «Pb-Sb» при понижении температуры от линии ликвидус до линии солидус меняется химический состав жидкости в ней увеличивается количество свинца за счет выделения из жидкости сурьмы, при этом масса жидкости уменьшается, а твердой фазы увеличивается (суммарная масса фаз остается постоянной, равной массе сплава).
Анализ состояния сплавов выполняют следующим образом (см. рис. 3.5, а). Через точку b, характеризующую положение сплава на диаграмме, проводят горизонталь-коноду до пересечения с линиями диаграммы, ограничивающими двухфазную область, в которой лежит заданная точка (точка с пересечение коноды с границей однофазной области существования жидкой фазы; d твердой).
Фазовый состав сплава при данной температуре определится фазами тех однофазных областей, с которыми пересекается конода. В приведенном случае фазовый состав сплава - это жидкость (точка с) и сурьма (точка (I). Химический состав фаз соответствует проекциям точек пересечения коноды и линий диаграммы состояния на ось концентраций. Каждая проекция показывает состав той фазы, с которой граничит точка пересечения. Так, точка с' определяет концентрацию компонентов в жидкой фазе (44% Sb и 56% РЬ), а точка d' - концентрацию компонентов в твердой фазе (это чистый компонент- Sb) (см. рис. 3.5, а). Таким образом, линия ликвидус является линией насыщения: она показывает предельную растворимость компонентов в жидкости при данной температуре.
Массы фаз определяются с помощью правила рычага. В любой точке, т.е. при любой температуре, общая масса сплава соответствует длине коноды - отрезку cd. Количество соответствующей фазы определяется противолежащим отрезком: масса жидкости - отрезком bd, а твердой фазы — отрезком cd.