33 (554)

64 GrzEjporz Pękalski, Włodzimierz Duiziński

Rys. 5.6 Schemat wykresu równowagi układu dwuskładnikowego z przemianą cutcktyczną ( z całkowitą rozpuszczalnością w stanic ciekłym i graniczną w stanie stałym) - opis fazowy. C.E.D- łinia likwiduj,

C, F. E,G, D~ linia solidus, C,F.H- linia graniczna występowania roztworu stałego a.F,H- linia zmiennej, malejącej rozpuszczalności składnika B w A. D,G, / - linia graniczna występowania roztworu stałego P. G. I- linia zmiennej, malejącej rozpuszczalności składnika A w B. z>-fc-c— linia wyznaczająca skład chemiczny stopu,

1-2 konoda. h - punkt przecięcia linii stopu I z konodą

Linia likwidus

Linia likwidus określa granicę obszaru, powyżej którego występuje wyłącznie faza ciekła. Punkty na tej linii wyznaczają zatem temperaturę początku krzepnięcia stopów układu. Przykładowo na rys. 5.2b przebieg linii likwidus wyznaczają punkty a-e-f

Linia solidus

Linia solidus określa granicę obszaru, poniżej którego stopy znajdują się w stanie stałym. Przykładowo na rys. 5.2b linię solidus wyznaczają punkty d-e-g. Między liniami likwidus i solidus występuje zatem ciecz oraz faza stała.

Reguła dźwigni i pojęcie konody

W obszarze dwufazowym izoterma przeprowadzona przez punkt wskazujący skład chemiczny i temperaturę stopu przecina linie ograniczające obszar w punktach, których rzuty' na oś stężeń wyznaczają skład chemiczny obu współistniejących faz. Odcinek izotermy zawarty między punktami przecięcia z liniami granicznymi obszaru nazywany jest konodą - rys. 5.6. W obszarze, przez który jest poprowadzona konoda, występują fazy lub struktury wyznaczone przez końce konody.

Przyjmujemy, ze długość konody obrazuje ciężar całego stopu, prosta określająca skład chemiczny stopu (linia stopu I - rys. 5.6.) dzieli konodę na dwie części w stosunku odpowiadającym udziałom obu współistniejących faz. Przykłady zastosowaniu reguły dźwigni podano w dalszej części tekstu.

Analiza wykresów równowagi układów dwuskładnikowych

65

r

Przykłady prostych wykresów równowagi

Proste wykresy równowagi układów podwójnych pokazano na rys. 5.2e, f i rys. 5.5. Wykresy rzeczywiste o bardziej złożonej i rozbudowanej konstrukcji składają się zdających się wyodrębnić wykresów prostych. Umiejętność analizy wykresów prostych ułatwi późniejszą analizę wykresów złożonych.

Przykład analizy (fazowej i strukturalnej) wykresu równowagi z przemianą cutcktyczną

Aby określić fazy występujące w danym polu (obszarze) wykresu równowagi (rys. 5.6), należy najpierw opisać obszary jednofazowe. Oś pionowa (leżąca po lewej stronie wykresu) wskazuje 100% składnika A, a zatem linie graniczne obszaru leżącego przy tej osi określają, że w tym polu występuje roztwór stały składnika 5w/l-(a). Oś pionowa (leżąca po prawej stronie wykresu) oznacza 100% składnika B, zatem linie graniczne leżące przy tej osi wskazują, że występuje tam roztwór stały składnika A w B - ((3). Powyżej linii likwidus CED występuje jednorodny roztwór ciekły - Z złożony ze składników A i B.

Temp.

B

Rys. 5.7. Schemat wykresu równowagi układu dwuskładnikowego z przemianą cutcktyczną ( z całkowitą rozpuszczalnością w stanie ciekłym i graniczną rozpuszczalnością w stanie stałym) - opis strukturalny

ł

Aby opisać obszary dwufazowe, należy przeprowadzić odpowiednie konody w wybranej temperaturze, końce konody (tzn. punkty przecięcia izotermy z liniami wykresu) wskazują rodzaj i skład krystalizujących faz. Odcinek 1-2 jest konodą, rzut punktu I na oś składów określa skład chemiczny cieczy, a punkt 2 - skład chemiczny fazy p,

i