Диаграмма состояния II типа


Этот тип диаграмм относится к сплавам, компоненты которых неограниченно растворимы как в жидком, так и в твердом состояниях. не образуют химических соединений, не имеют аллотропических превращений. На рис. 2.4. а представлена диаграмма II типа. На диаграмме можно выделить три фазовые области. Первая фазовая область находится выше линии ликвидуса АСВ и соответствует жидкой фазе Ж. Ниже линии ликвидуса до линии
Диаграмма состояния II типа
Рис. 2.4 Диаграмма состояния II типа (а), кривая охлаждения, характер кристаллизации сплавов и схема их фазового состава (б)
солидуса ADВ расположена двухфазная область α+ Ж. причем фаза α представляет собой твердый раствор замещения компонентов А и В. Зерна твердой фазы α имеют единую кристаллическую решетку. Ниже линии солидуса ADB находится однофазная область α.
В двухфазной области составы жидкой и твердой фаз и их количественное соотношение также можно определить по правилу отрезков. Например, для сплава 1 (см. рис. 2.4, а) в зависимости от температуры (изотермы 1-4) составы жидкой и твердой фаз изменяются соответственно по линиям ликвидуса и солидуса. Составы жидкой фазы от точки l1 до точки l4 изменяются от Вl1 (B1) до Вl4, а составы твердой фазы α изменяются от Bα1 до Вα4(В1).
Количество фаз для каждой температуры (изотермы) определяется соответствующими отрезками изотерм. Длины отрезков, расположенных слева от вертикали 1, пропорциональны количеству твердой фазы α. А длины отрезков, расположенных справа от вертикали 1, пропорциональны количеству жидкой фазы Ж.
При малой скорости охлаждения сплава к концу кристаллизации сплава 1 (изотерма 4) состав окончательно сформировавшейся фазы должен соответствовать составу сплава В1 (т.e. сплава 1). Это обусловлено непрерывно происходящей диффузией между обеими фазами.
При ускоренном охлаждении сплава в процессе кристаллизации диффузионные процессы не успевают завершиться. Это приводит к тому, что центральная часть каждого зерна оказывается обогащенной более тугоплавким компонентом (в данном случае В), а периферийная легкоплавким компонентом (А). В результате зерна твердого раствора приобретают различный химический состав, что приводит к возникновению дендритной (внутрикристаллитной) ликвации. Дендритная ликвация отрицательно сказывается на прочностных и других свойствах сплава. Предотвратить возникновение дендритной ликвации можно путем медленного охлаждения сплава, обеспечивающего его равновесную кристаллизацию. Если же дендритная ликвация проявилась, то устранить ее можно длительным диффузионным отжигом, выравнивающим химический состав в зернах за счет более полно происходящих диффузионных процессов.
Диаграмму состояния II типа образуют, например, сплавы Сu-AI, Cu-Ni, Ag-Аu.