IMG2 063 (2)

62 4. Interpretacja wykresów układów równowagi

Stop 1 o składzie np. 85% A i 15% B (rys. 4.6b) w pierwszym etapie krzep* w zakresie temperatur (Z = 1) likwidusu i solidusu, przy czym wydzielają się zj_arnj składnika wyżej topliwego - w tym przypadku metalu A. W miarę postęp,, krzepnięcia roztwór ciekły ubożeje w składnik A, przy czym jego skład zmienia sj. wzdłuż linii likwidusu. Kiedy stop osiągnie temperaturę solidusu, roztwór ciekły osiąga skład punktu £, rozpoczynając drugi etap krzepnięcia. Przebiega on w stałej temperaturze solidusu, ponieważ Z = 0, a polega na równoczesnej krystalizacji ziarn składników A i B.

Stop 2 o składzie np. 25% A i 75% B (rys. 4.6b) krzepnie analogicznie, tylko w pierwszym etapie w zakresie temperatur krystalizują ziarna składnika wyżej topliwego - w tym przypadku metalu B. Natomiast w drugim etapie w stałej temperaturze krystalizuje mieszanina ziarn składników A i B.

Stop 3 o składzie punktu E 60% A i 40% B (rys. 4.6b) krzepnie w stałej temperaturze solidusu (Z = 0) przy równoczesnej krystalizacji ziarn metali A i B W czasie krzepnięcia stopów tego układu skład krystalizujących faz jest stały, natomiast w pierwszym etapie zmianie ulega skład fazy ciekłej. W dowolnej temperaturze krzepnięcia punkt przecięcia izotermy z odpowiednią gałęzią likwidusu wskazuje jej aktualny skład. Punkt E przecięcia obu gałęzi likwidusu z solidusem nosi nazwę punktu eutektycznego. Stopy położone na lewo od punktu eutektycznego I noszą nazwę przedeutektycznych (podeutektycznych), a położone na prawo - za -M eutektycznych (nadeutektycznych). Osobliwością stopu eutektycznego jest krzepnię- H cie w stałej, najniższej w układzie temperaturze, polegające na równoczesnej I krystalizacji ziarn obu składników w takim stosunku ilościowym, iż skład roztworu ciekłego nie ulega zmianie. Krystalizację eutektyczną można przedstawić symbolicznym zapisem

L_e % A + B.

Jak już wspomniano, skład krystalizujących ziarn składników układu w stopach jest stały. Natomiast zmienia się udział obu rodzajów ziarn, który można ustalić stosując regułę dźwigni. Stop eutektyczny zawiera 100% mieszaniny eutektycznej, a w pozostałych stopach jej udział zmniejsza się proporcjonalnie do składa Przyjmując odcinek EF za 100%, z wykresu Satweura (rys. 4.6a) wynika, że dla stopu np. 2 odcinek MO reprezentuje procentowy udział mieszaniny eutektycznej, a odcinek ON - udział składnika pozaeutektycznego (pierwotnych ziarn składnika Bj Badanie metalograficzne mikrostruktury wraz z wykresem Sauveura umożliwia przybliżoną ocenę składu chemicznego stopów układu.

Budowa fazowa wszystkich stopów układu jest jednakowa: stanowią out mieszaninę eutektyczną ziarn składników A i B. Natomiast budowa strukturalni zależy od składu chemicznego. Stopy przedeutektyczne (rys. 4.7a) zbudowane sj z dużych pierwotnych ziarn metalu A i zwykle drobnoziarnistej mieszanin) eutektycznej (A + B), a stopy zaeutektyczne (rys. 4.7c) zbudowane są z dużych pierwotnych ziarn metalu B na tle tej samej mieszaniny eutektycznej (A + B)

Rys. 4.7. Struktura mieszaniny eutektycznej (Sn-Zn): a) stop przedeuteklyczny, b) stop euteklyczny, c) stop

zaeutektyczny

Odczynnik z różną agresywnością atakuje ziarna składników A i B, co zapewnia na obrazie mikroskopowym różnice ich zabarwienia.

Stopy o składach zbliżonych do eutektycznego często są wykorzystywane w technice jako stopy odlewnicze, dla niskiej temperatury topnienia, przy wąskim zakresie temperatur likwidusu i solidusu. Ponadto przeważnie są drobnoziarniste, co korzystnie wpływa na właściwości mechaniczne.

Hipotetyczny układ A-B o takich samych właściwościach składników, ale znacznie różniących się temperaturami topnienia, przybiera postać przedstawioną na rys. 4.8.

Rys. 4.8. Układ mieszaniny składników: a) wykres układu, b) krzywa krzepnięcia stopu

Krzepnięcie wszystkich stopów tego układu przebiega jednakowo w dwóch etapach. W pierwszym etapie, w zakresie temperatury (Z = 1) krystalizuje składnik wyżej topliwy B. Stop ciekły ubożeje w metal B i kiedy temperatura opadnie do wartości solidusu, staje się on ciekłym metalem A, krzepnącym w drugim etapie (Z = 0) w stałej temperaturze (rys. 4.8b). Budowa fazowa i strukturalna wszystkich stopów układu jest jednakowa: mieszanina ziarn metali A i B. Wykres Sauveura ma zastosowanie również do układu omawianego typu. Posługując się nim dla dowolnego stopu można wyznaczyć udziały obu składników.