123731

oprócz roztworu stałego pojawi się jeszcze druga faza Istnieją również metale całkowicie nie rozpuszczające się w sobie w stanie stałym. Stopy takie po zakrzepnięciu będą mieszaniną kryształów obu tych metali.

W zależności od sposobu rozmieszczenia atomów w sieci krystalicznej metalu rozpuszczalnika rozróżnia się trzy rodzaje roztworów stałych:

1.    roztwory różnowęzłowe (zamienne, substytucyjne),

2.    roztwory międzywęzłowe (śródwęzłowe, interstycyjne),

3.    roztwory pustowęzłowe (substrakcyjne).

Przy tworzeniu się roztworów stałych sieć przestrzenna metalu rozpuszczalnika

sti^ycfLjyyraźnie^różm^

się zazwyczaj literami greckimi.

Przebieg przemian zachodzących podczas analizy termicznej czystych metali jest prosty. W określonych temperaturach krytycznych następują tylko zmiany stanu skupienia lub przemiany alotropowe w stanie stałym, czemu odpowiadają na krzywych ostygania czy też nagrzewania przystanki temperatur.

Inaczej jest w przypadku stopów. Przemiany zachodzące w tego rodzaju układach wieloskładnikowych są bardziej złożone i przedstawia się je graficznie na układach równowagi. Układy równowagi fazowej ilustrują całokształt przemian zachodzących w stopach zarówno w stanie ciekłym, jak i w stanie stałym, w zależności od temperatury i składu chemicznego. Można za ich pomocą ustalić, jakie przemiany zachodzą w stopach o określonym składzie chemicznym podczas nagrzewania czy też chłodzenia i jaką strukturę otrzymujemy w wyniku tych przemian. Ponadto z wykresów równowagi można odczytać z jakich faz składa się stop o określonym składzie w określonej temperaturze oraz ustalić ich liczbę. Wykresy te dlatego zwane są wykresami równowagi, ponieważ przedstawiają trwałe stany stopów, odpowiadające w danych warunkach najmniejszemu zapasowi energii swobodnej układu, a w praktyce otrzymywane przez bardzo wolne nagrzewanie czy też chłodzenie. Pomocą przy konstrukcji układów równowagi fazowej oraz sprawdzianem prawidłowego ich wykonania jest reguła faz Gibbsa. dająca jakościową charakterystykę układów wielofazowych w stanie równowagi. Na podstawie reguły faz można przewidzieć, czy przemiany zachodzą w stałej temperaturze, czy też w zakresie temperatur, oraz ile faz może równocześnie występować w stanie równowagi. Reguła faz określa liczbę stopni swobody w zależności od liczby składników i ilości faz. Ilość stopni swobody określa ilość czynników zewnętrznych i wewnętrznych, które można zmienić bez wpływu na liczbę faz. w ogólnej postaci wyraża się wzorem:

S = N - F + 2

gdzie: S - ilość stopni swobody N - ilość składników F - ilość faz

Podstawowymi pojęciami, którymi operuje się przy omawianiu układów równowagi, są: układ. faza. składnik i stopnie swobody. Wyodrębnioną z otoczenia grupę ciał, będącą przedmiotem badania, nazywamy układem; będzie więc układem np. stop metaliczny, w którym badamy przemiany przy nagrzewaniu czy chłodzeniu.

Faza jest jednorodną częścią układu o jednakowych własnościach fizycznych i jednakowym składzie chemicznym, oddzielona powierzchnią rozdziału od pozostałych części układu. Wszystkie cząstki tej samej substancji, tworzące zawiesinę, uważa się za jedną fazę, pomimo że są oddzielone od siebie powierzchniami rozdziału, gdyż różnią się między sobą właściwościami.

Składnikami nazywa się substancje proste lub złożone, z których w odpowiednich warunkach mogą powstać wszystkie fazy danego układu. Składnikami mogą być pierwiastki

2