IMG6 077 (2)

76 4. Interpretacja wykresów układów równowagi

Przekrój stężeniowy otrzymuje się przez przecięcie wykresu przestrzennego płaszczyzną prostopadłą do płaszczyzny trójkąta Gibbsa (rys. 4.21). Przedstawia on budowę fazową stopów w zależności od temperatury i wybranego zakresu stężenia.

Przeważnie stosuje się przekroje stężeniowe o stałej zawartości jednego składnika, np. C, i zmiennej dwóch pozostałych, tj. A i B, jak to przedstawia prosta MN na rys. 4.22. Stosowane są również przekroje stężeniowe o zmiennej zawartości trzech składników, przy stałym stosunku ilościowym dwóch, np. B i C, co przedstawia

Rys. 4.21 Zależności stężeń w trójkącie Gibbsa

4.2.2. Roztwór stały

Hipotetyczny układ A-B-C o nieograniczonej rozpuszczalności wzajemnej składników w stanie ciekłym i stałym przedstawiono na rys. 4.23a. Wszystkie stopy układu krzepną w zakresie temperatur likwidusu i solidusu (Z = 2), jak stop o składzie przedstawionym przez punkt O (rys. 4.23b). Dla dowolnej temperatury

Rys. 4.23. Układ roztworu stałego: a) wykres układu, b) krzywa krzepnięcia stopu

w zakresie temperatur krzepnięcia skład krystalizującego roztworu a i pozostałego roztworu ciekłego wskazują punkty przebicia izotermą powierzchni odpowiednio solidusu i likwidusu. Jedyną różnicą w porównaniu z układem podwójnym jest to, że krzywe zmian składu fazy stałej na powierzchni solidusu 0₂K₂M₂ i fazy ciekłej na powierzchni likwidusu O_lL₁N_l nie leżą w jednej płaszczyźnie, co pokazują ich rzuty odpowiednio OKM i OLN na płaszczyźnie trójkąta Gibbsa (rys. 4.23a). Izoterma wskazująca dla dowolnej temperatury składy obu faz przecina prostą 00₂0₁ i w miarę obniżania się temperatury obraca się dookoła niej, przy czym jej końce zakreślają na powierzchniach solidusu i likwidusu krzywe odpowiednio 0₂K₂M₂ i O_tL_lN_l. Zmiany składu faz wynikają z reguły van’t HofTa i Roozebooma, według której krystalizująca faza stała jest bogatsza w składniki wyżej topliwe (B i C) — efektem jest w obu fazach zmiana zawartości wszystkich składników.

Wszystkie stopy układu krzepnące w zakresie temperatur jako roztwory stałe podlegają zjawiskom segregacji dendrytycznej i ujednorodnienia. Budowa fazowa i strukturalna wszystkich stopów układu jest jednakowa: komórkowa stopów ujcdnorodnionych i dendrytyczna stopów nieujednorodnionych (odznaczających się segregacją dendrytyczną).

4.2.3. Mieszanina składników z eutektyką

W hipotetycznym układzie A-B-C o nieograniczonej rozpuszczalności składników w stanie ciekłym i praktycznym braku rozpuszczalności w stanie stałym (rys. 4.24a) wszystkie stopy układu mają budowę trójfazowej mieszaniny eutektycz-nej składników. Warto przy tym zapamiętać, iż w układzie trójskładnikowym