174 5

1 W> KRESY FAZOWE

Wykresy fazowe dotyczy warunków równowagi fazowej. Tworzenie m_C mikrostruktur w stopach rztuywistych różni sic jednak od warunków równowagi Z lego względu wykresy fazowe stanowią jedynie dobrą podstawę do dyskusji nad tworzeniem sic mikrostruktur w stopach rzeczywistych. Różnice międ/y mikrostrukturami wynikającymi z wykresów fazowych a mikrostrukturami stopów rzeczy wis tych rosną w miarę oddalania się warunków tworzenia mikrostruktur rzeczywistych od warunków równowagi. Dyskutowane wykresy dotycz* jedynie skondensowanego stanu skupienia oraz nieograniczonej wzajemnej rozpuszczalności składników w stanic ciekłym.

6.4. Wykres fazowy dla składników o nieograniczonej rozpuszczalności w stanie stałym

Typów-) wykres fazowy dla składników rozpuszczających się wzajemnie w dowolnych ilościach w stanic stałym przedstawiono na rys. 6.3. Temperatury topnienia czystych składników zaznaczono na osiach rzędnych: składnika A przez T,A, a składnika B przez T, B. Stopy układu A - B we względnie wysokich temperaturach są roztworami ciekłymi. Na wykresie fazowym jest to obszar oznaczony przez /.

W stosunkowo niskich temperaturach, ze względu na nieograniczoną wzajemną rozpuszczalność składników, w całym zakresie stężeń występuje jedynie roztwór stały x (konieczne warunki do utworzenia przez pierwiastki roztworów o nieograniczonej rozpuszczalności wzajemnej omówiono w p. 4.1). Między obszarami jednofazowymi cieczy i roztworu stałego z występuje obszar dwufazowy. składający się z faz L i ar. Górna granica obszaru dwufazowego jest nazywana linią hkwidusu. natomiast dolna Unią solidusti. Na wykresie fazowym powyżej łinu likwidusu występuje tylko ciecz, natomiast poniżej linii solidusu -tylko roztwór stały.

A    Skład    B

RYS 6.3 W>kres fazowy dli składników o nieograniczonej rozpuszczalności wzajemnej w stanie italym Obszar cieczy oznaczono przez L. obszar roztworu stałego przez z. a obszar dwufazowy przez [L -ł

RYS 64 SUtU li* w obszarze dwufazowym jest okreilony przez punkty przecięcia linii poziome) przechodzącej przez punki stanu z najbliższymi liniami wykresu fazowego

Postępowanie przy określaniu składu poszczególnych faz w obszarze Jaafazowytn pokazano na rys. 6.4. W tym celu należy przez interesujący nas punkt •..nu (punki na wykresie fazowym dla danej temperatury t danego składu stopu) poprowadzić linię poziomą aż do jej przecięcia z linią likwidusu i solidusu. Zrzutowane na oś składu punkty przecięcia się linii poziomej z linią likwidusu yjlidusu określają jednoznacznie skład cieczy oraz skład roztworu stałego.

Rozpatrzmy obecnie krzepnięcie stopu o składzie c (rys. 6.5). Krzepnięcie vk»pu o tym składzie rozpoczyna się w temperaturze T_x. W tej temperaturze ciecz o tkładzic punktu / jest w równowadze z roztworem stałym o składzie punktu p. Powstające w tym stopie pierwsze kryształy mają skład punktu p. Ze względu na to. ).t twor/ącc się kryształy zawierają znacznie więcej składnika A niż wynosi jego uwtrtotf w stopie, ich tworzenie się powoduje wzbogacenie cieczy w składnik B.

RYS. 6.5. Wykres fazowy przedstawiający przebieg krzepnięcia stopu o składzie c. Krzepnięcie stopu rozpoczyna się w temperaturze 7*,. W tej temperaturze ciecz o składzie / znajduje się w równowadze z kryształami o składzie p. Krzepnięcie kończy się w- temperaturze T_v a krzepnąca na samym końcu ciecz ma skład n

175