34 (474)

66 Grzegorz Pękalski. Włodzimierz Dudziński

w temperaturze 7j. Dlatego w opisywanym obszarze występuje ciecz Z. oraz faza (3. Wraz z obniżaniem temperatury skład cieczy będzie się zmieniał wzdłuż linii DE, a skład fazy (3 wzdłuż linii DG. Analogicznie rozpatruje się pozostałe obszary dwufazowe.

W stopach o składach chemicznych leżących między punktami F do G zachodzi przemiana eutektyczna (rys. 5.7). Z cieczy o składzie chemicznym punktu E, w temperaturze Te następuje jednoczesna krystalizacja fazy a o składzie punktu F i fazy p o składzie punktu G. Krystalizujące fazy tworzą mieszaninę eutektyczną. Reakcję tej przemiany dla stopu eutektycznego III można zapisać następująco:

t-E <-*(<*/, +p_G)

Gdy stop ma skład chemiczny punktu E, jego struktura składa się z charakterystycznej mieszaniny eutektycznej fazy a i |3 . W stopach leżących na lewo od punktu E (stopy przedeutektyczne) przemiana poprzedzona jest wydzielaniem się z cieczy fazy a, dlatego struktura stopów przedeutektycznych (z zakresu F-E), w temperaturze otoczenia, składa się z wydzieleń fazy a i eutektyki (a + (3). Analogicznie w stopach za-eutektycznych (z zakresu E-G), najpierw z cieczy krystalizuję się faza (3, później reszta cieczy ulega przemianie eutektycznej, dlatego struktura stopów zaeutektycz-nych składa się z wydzieleń fazy p i eutektyki (a + P).

Linia FH przedstawia zakres zmiennej granicznej rozpuszczalności składnika B w A. Punkt F wskazuje maksymalną rozpuszczalność tego składnika występującą w temperaturze przemiany Te. Wraz z obniżaniem temperatury rozpuszczalność składnika B w A maleje. Poniżej temperatury 7j stop o składzie / staje się przesycony, w wyniku czego w czasie dalszego chłodzenia z fazy a musi wydzielić się nadmiar składnika B w postaci fazy wtórnej Pu bogatej w składnik B. Dlatego w polu HFF struktura składa się z roztworu stałego a z wydzieleniem fazy pn. Podobnie dzieje się w stopach o składzie chemicznym między punktami G7. Linia GI obrazuje zmienną graniczną rozpuszczalność składnika A w B, a punkt G wskazuje jego maksymalną rozpuszczalność. Dlatego wraz z obniżaniem temperatury z fazy P wydziela się faza wtórna a||, bogata w składnik A, a struktura stopu w polu G'G/ składa się z roztworu , stałego P z wydzieleniami fazy wtórnej ct||.

Jak już wspomniano, podczas krzepnięcia stopów wydzielają się z cieczy kryształy jednej z faz, powodując zmianę składu chemicznego cieczy. Zmienia się też udział obu faz , gdyż w miarę obniżania temperatury przybywa kryształów, a ubywa cieczy. I Posługując się regułą dźwigni, można w danej temperaturze określić zarówno skład chemiczny, jak i udziały współistniejących ze sobą faz.

Na przykład w stopie II (jego średni skład chemiczny wyznacza prosta II) powyżej -punktu 1 (likwidus) stop jest ciekły, podczas chłodzenia od tego punktu rozpoczyna * się krzepnięcie. Aby określić rodzaj fazy stałej, która zacznie krystalizować w tej tern- * peraturze, należy przez ten punkt przeprowadzić izotermę. Odcinek izotermy zawarty £ w obszarze dwufazowym to kanoda 1-1'. Końce konody, czyli punkty lii' wskazują, ^ jakie fazy współistnieją w danej temperaturze w badanym obszarze, a rzuty końców «

konody na oś stężeń określają składy chemiczne tych faz. Punkt 1 leży na linii granicznej ciecz - ciało stałe, więc rzut punktu 1 na oś stężeń określa skład chemiczny cieczy w tej temperaturze. Punkt r leży na linii granicznej z fazą a, dlatego kryształami, które zaczną krystalizować z cieczy w stopie II będą kryształy tej fazy. Ich skład chemiczny określa rzut punktu 1 na oś stężeń. W miarę obniżania temperatury przybywa kryształów, a ubywa cieczy, dlatego skład kryształów fazy a zmienia się wzdłuż linii CF_t a cieczy wzdłuż linii CE.

W temperaturze T₂ współistnieją ze sobą ciecz L i kryształy fazy a. Korzystając z reguły dźwigni, możemy określić udziały obu faz. Zgodnie z tą regułą odcinek 2'2" obrazuje ciężar całego stopu. Udział ciężarowy szukanej fazy określa stosunek długości odcinka konody przeciwległy do punktu określającego jej skład chemiczny, do całej długości kanody udział cieczy udział fazy stałej

2' -2    2-2'

%L = —--100% %a =    100%

2—2    2'-2'

Analiza złożonego wykresu równowagi

Na rysunku 5.8 przedstawiono hipotetyczny wykres równowagi, jaki tworzą składniki A i B. Obserwacje przebiegu linii na tym wykresie prowadzą do następujących wniosków:

Ryi 5.8. Wykres równowagi układu dwóch składników A i fl-opis fazowy