IMG01

Rys. 5.8. Typy wykresów równowagi dla roztworów rozcieńczonych; L - faza ciekła, S - faza stała,

a) k₍,< 1, b) k_n> 1 [16]

Ponieważ w większości rzeczywistych przypadków składy krzepnących faz nie odpowiadają równowadze termodynamicznej, faktyczny współczynnik rozdziału dla danych warunków krzepnięcia różni się od równowagowego. Wprowadzono więc pojęcie efektywnego współczynnika rozdziału k_ef, który zależy od warunków, w jakich przebiega proces krystalizacji. Współczynnikiem efektywnego rozdziału Ki nazywamy stosunek:

*„=7f    (5.6)

'-'o

gdzie:

C_s - koncentracja domieszki w fazie stałej powstałej w dowolnym momencie krzepnięcia fazy ciekłej,

C₀ - średnia koncentracja domieszki.

W wypadku stopów na bazie żelaza mamy najczęściej do czynienia z wykresem pokazanym na rysunku 5.8a, czyli k₀< 1. Im bardziej współczynnik ten odbiega od jedności, tym większa jest różnica między składem chemicznym pierwszych kryształów i składem chemicznym cieczy krzepnącej w ostatniej fazie. Przybliżone wartości współczynników rozdziału różnych składników w żelazie podano w tabeli 5.1.

Krzepnięcie równowagowe można wyjaśnić na przykładzie wykresu przedstawionego na rysunku 5.8a. W momencie obniżenia się temperatury do T_L z fazy ciekłej o składzie C„

211