Laboratorium materiałoznawstwa3

46

oheraiozny lub budowa strukturalna zmienia się w sposób skokowy.

Przykładowo: ciecz Jednorodna jest Jedną fazą, a mieszanina dwóch rodzajów kryształów, np. mieszanina eutek-tyozna, Jest układem dwufazowym.

Składnikami nazywamy substanoje tworzące dany układ. Metal czysty stanowi Jeden składnik (układ jednoskładnikowy ), dwa pierwiastki stanowią dwa składniki (układ dwuskładnikowy). Składnikiem może być także faza międzymetaliczna, Jeśli nie rozkłada się w rozpatrywanym zakresie temperatur. Zastosowanie reguły faz rozpatrzymy na przykładzie krzepnięola czystego metalu (krzywa chłodzenia - rys. 2.2). Jest to układ Jednoskładnikowy.

Gdy w temperaturze odpowiadającej na wykresie punktowi 1 istnieje Jedna faza (Jednorodna ciecz), wtedy:

S-1-1+1-1,

co oznacza, że można zmieniać w pewnym zakresie Jeden z czynników (temperaturę), a równowaga nie zostanie za-ohwiana (nie nastąpi zmiana stanu skupienia).

Gdy w temperaturze odpowiadającej punktom 2, 3 i 4 istnieją dwie fazy (jednorodna oiecz i faza stałf) - kryształy metalu), wtedy:

S » 1 - 2 t 1 * 0,

oo oznacza, że obie fazy mogą występować w stanie równowagi tylko w stałej temperaturze (krzepnięcia) i to tak długo, aż nie zniknie jedna z nich (faza ciekła). W tym przypadku układ stanie się znowu jednozraienny.

Natomiast gdy w temperaturze, odpowiadającej na wykresie punktowi 5, istnieje znowu tylko jedna faza (stała) i wtedy:

S-1-1+1-1.

Znajomość budowy i posługiwania się układami równowagi fazowej' stanowi podstawę zrozumienia metaloznawstwa i obróbki cieplnej. Układy te przedstawiają zmiany zachodzące w stopach dwu - lub wieloskładnikowych w zależności od temperatury i składu chemicznego. Podają one zakresy równowagi i stężenia składników, przy których występują poszczególne fazy, przebieg zmian stanu skupienia (krzepnięcie i topnienie) oraz przebieg przemian w stanie stałym.

°c, 600	. °Cl ciecz 800
700	(3 700	---------
600	600
500	500	I J
400	400	I
300	300	I
200	cc 200
100 n	100	! Q

~ 10 20 30 40 5060 70 60 90100 100% A    Oś składów 100% B

a)    ^0%B    b)    ^0%A

Rys. 2.3* a) Budowa wykresu równowagi fazowej układu jednoskładnikowego - czysty metal mający przemianę alotro-pową w stanie stałym; b) Osie współrzędnych dla układu

dwuskładnikowego

Dla układu Jednoskładnikowego (czysty metal) układ fazowy można przedstawić w jednym wymiarze (oś temperatur) - przykład na rys. 2>3&)« W układzie tym punkty na osi temperatur odpowiadają temperaturom przemian alotro-powych oraz temperaturze zmiany stanu skupienia metalu.

Układ dwuskładnikowy można przedstawić dodając drugi wymiar - oś składów (rys. 2.3h)» Na osi tej odkładamy