72
4. Interpretacja wykresów układów równowagi
Rys. 4.16. Układ Cu-Zn
Tablica 4.2
Przemiany peryteklycznc w układzie Cu-Zn
Temperatura °C |
Skład faz % Zn |
Przemiana |
Produkt przemiany | ||
stała |
ciekła |
% Zn |
rodzaj fazy | ||
902 |
32,5 |
38,0 |
oc + L-p |
36,9 |
P(3/2) na bazie CuZn |
834 |
56,5 |
60,3 |
P + L-*y |
60,0 |
y (21/13) na bazie Cu,Zn, |
700 |
695 |
80.5 |
y + L-5 |
73,0 |
wtórny roztwór |
598 |
76,5 |
88,4 |
8 + L-*e |
78,5 |
K (7/4) na bazie CuZn, |
424 |
87,5 |
98,2 |
e + L-*r| |
97,3 |
podstawowy roztwór Cu w Zn |
ol, produkty przemian perytektycznych - fazy P, 7, 8 i e (fazy P, y, e są fazami elektronowymi, a faza 5 jest wtórnym roztworem stałym) oraz podstawowy różnowęzłowy roztwór stały Cu w Zn - faza t) (również produkt przemiany perytektycznej). Rozpuszczalność Zn w roztworze a z obniżeniem temperatury początkowo powiększa się, a od ok. 450°C nieznacznie zmniejsza się. Rozpuszczalność Cu w roztworze t\ zmniejsza się z obniżeniem temperatury. Rozpuszczalność składników w pozostałych fazach jest w przybliżeniu stała, z wyjątkiem fazy p, której zakres trwałości wyraźnie zawęża się z obniżeniem temperatury. Obszary jednofazowe rozdzielają pięć zakresów składów o solidusie izotermicznym, a więc o budowie dwufazowych mieszanin odpowiednio: a + p, p + y, y + 8,8 + eie + iy W układne, niezależnie od przemian wydzielania związanych ze zmianą roz-
puszczulności, w stanie stałym występują dwie przemiany. Mianowicie, podczas chłodzenia w temperaturze ok. 460°C faza (3 podległa przemianie uporządkowania, przechodząc w nadstrukturę p'. Drugą jest przemiana fazy 8 w temperaturze 5S8°C przy zawartości 74% Zn. Ze względu na formalne podobieństwo do krystalizacji eutektycznej przemianę tę nazwano eutektoidalną. Polega ona na rozpadzie fazy 5 na mieszaninę y + e. Jest to typowa przemiana dyfuzyjna przebiegająca w stałej temperaturze (Z = 0) w drodze zarodkowania i dyfuzyjnego wzrostu zarodków faz Y i e z fazy 5. Produkty eutektoidalnego rozpadu różnią się składem, ale ich średni skład odpowiada punktowi eutektoidalnemu. Fazy y i e wydzielają się w takim stosunku, że skład fazy macierzystej 8 w czasie przemiany nie ulega zmianie. Stężenia faz podczas przemiany i ich stosunek ilościowy podlegają regule dźwigni.
4.2. UKŁADY TRÓJSKŁADNIKOWE 4.2.1. Przedstawianie wykresu układu
Rozszerzając zależności (4.1) na układy potrójne, można wyrazić stężenia składników w udziałach:
— atomowych
flA + «B + aC
c» =
aA + aB + ac
Cc
Ac
, (4.11)
— ciężarowych
Q —— - Q __ " :
A mA + m„ + mr ’ B mA + mB + mc
^-, (4.12)
•B W- C
spełniających odpowiednio warunki
CA + CB + Cc = 1 i cA + cB + cc “ V
mA + + mc
(4.13)
Stężenia wyrażone w procentach: — atomowych
- „ ^--100, (4.14)
-100, *c*a A+a0+ac
flA 4- aB + ac °a + aB +
A mA + mB + mc B mA + r»B + Wc
spełniają odpowiednio warunki
XA+Xa + Xc=l00 i
+ *c
(4.16)