123372

142

gdzie: i - ilość stopni swobody, n - ilość składników,

/- ilość faz, p - ciśnienie.

Przy założeniu, że przemiany fazowe odbywają się przy ustalonym ciśnieniu, dla stopów dwuskładnikowych (n = 2) reguła faz przyjmuje postać: s = 3 -/, z czego wynika, że stop dwuskładnikowy może mieć strukturę jedno- (s = 2) lub dwufazową (s = 1). W szczególnym przypadku przy ustalonej temperaturze i stężeniu składników (i = 0) występują w stopie tizy fazy, co ma miejsce np. podczas przemiany eutektycz-nej oraz perytektycznej.

Badania fazowej budowy stopów metali przeprowadza się różnorodnymi metodami. Skład chemiczny poszczególnych faz można określić za pomocą mikroanalizatora rentgenowskiego, zwanego również mikrosondą elektronową. Działanie tego urządzenia oparte jest na wykorzystaniu wiązki elektronów do pobudzania atomów pierwiastków, wchodzących w skład badanego obszaru, do promieniowania rentgenowskiego. Badania widma charakterystycznego tego promieniowania przy zastosowaniu specjalnych analizatorów pozwalają identyfikować pierwiastki wchodzące w skład danej fazy, a także określić ich zawartość. Budowę krystaliczną faz występujących w stopach metali wyznaczyć można dzięki wykorzystaniu zjawiska dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego na próbce w urządzeniu zwanym rentgenem strukturalnym, lub dyfrakcji wiązki elektronów w transmisyjnym mikroskopie elektronowym.

Podstawowym sposobem badania mikrostruktury stopów metali pozostajejednak nadal obserwacja mikroskopowa, przeprowadzana na specjalnie w tym celu przygotowanych próbkach metalograficznych. Badania na mikroskopie świetlnym umożliwiają w metalach i stopach jednofazowych określenie wielkości, kształtu i orientacji ziaren. W stopach dwu oraz wielofazowych możliwe jest ponadto określenie ilości, wielkości oraz kształtu poszczególnych faz i składników mikrostruktury, a także ich sposobu rozmieszczenia.

2.1. Mikrostruktury jednofazowe

Budowę jednofazową majączyste metale, a także stopy dwuskładnikowe, tworzące roztwory stale lub fazy międzymetaliczne w określonych przedziałach stężeń składników. W przypadku, gdy dwa metale rozpuszczają się w sobie bez ograniczeń w stanie stałym, tworzą one roztwór stały ciągły, wówczas struktura jednofazowa występuje w całym zakresie stężeń od 0% do 100%, jak to przedstawiono na rys. 16.2.

Po wytrawieniu stopów jednofazowych na powierzchni zgladów ujawniają się granice ziaren i dzięki temu na podstawie obserwacji mikroskopowej można ocenić ich kształt oraz wielkość. Wielkość i kształt ziarna struktur jednofazowych zależy od szeregu czynników, jak np. od czystości składników tworzących stop, temperatury odle-