przemiana eutektyczna

3 roz 6-11-02 22:49 Page 184

3. Struktura i umocnienie metali i stopów

DWUSKŁADNIKOWY UKŁAD RÓWNOWAGI FAZOWEJ O CAŁKOWITYM BRAKU ROZPUSZCZALNOŚCI SKŁADNIKÓW W STANIE STAŁYM Z EUTEKTYKĄ_

Rysunek 3.66

Wykresy

a)    równowagi faz podwójnego układu o zupełnym braku rozpuszczalności składnik ów w stanie stałym z eulektyką,

b) s-e) energii swobodnej faz w różnej temperaturze

STĘŻENIE, c

Cechą charakterystyczną dwuskładnikowego układu równowagi o całkowitym braku rozpuszczalności składników w stanie stałym z eutektyką jest występowanie mieszaniny czystych składników A + B o energii swobodnej, której obrazem jest prosta łącząca energie swobodne czystych składników (rys. 3.66). W temperaturze £,, zwanej temperaturą eutektyczną (i oznaczanej Tf), najmniejszą energią swobodną w całym zakresie stężeń charakteryzuje się mieszanina fazy ciekłej L i składników A + B. W temperaturze niższej od 7*, najmniejsza jest energia swobodna mieszaniny eutektycznej A + B.

Proces krzepnięcia roztworu ciekłego o stężeniu c_p zwanym składem eutekty-cznym, następuje przez wydzielanie kryształów obu składników A i B z jednorodnej cieczy L, (rys. 3.66a). Proces ten przebiega w stałej temperaturze eutektycznej T_J: aż do chwili, gdy cała ciecz ulegnie zakrzepnięciu. Przemianę eutektyczną można zapisać w następujący sposób:

A + B

(3.29)

Podczas krzepnięcia stopów podeutekty-cznych - o stężeniu c < c_E - z jednorodnej cieczy wydzielają się początkowo kryształy metalu A, a skład cieczy zmienia się wzdłuż linii likwidusu od punktu / do £ (rys. 3.66a). Dopiero wówczas reszta cieczy krzepnie w stałej temperaturze eutektycznej T_p jako mieszanina kryształów metali A i B. Strukturę takiego stopu stanowi mieszanina pierwotnie wydzielonych dużych kryształów metalu A i drobnoziarnista mieszanina eutektyczną metali A i B.

Stopy nadeutektyczne - o stężeniu c > c_E - krzepną podobnie jak stopy podeutektyczne, z tym że początkowo wydzielają się kryształy metalu B.

Układy równowagi metali o całkowitym braku rozpuszczalności składników praktycznie nie występują, jednak wykorzystuje się je do analizy stopów metali o bardzo małej wzajemnej rozpuszczalności składników w stanie stałym.

1 84