Типичные твердые фазы металлических сплавов

1. Типичные твердые фазы металлических сплавов

Твердый раствор
замещения
внедрения -кристаллическая решетка одного из компонентов;
- расположение растворенных атомов
стахостическое
-содержание растворенного компонента и свойства
изменяются пределах области гомогенности;
-Тип химической связи металлический или
комбинированный;
Химическое соединение (промежуточная фаза)
-кристаллическая структура отличается от структур компонентов:
-расположение атомов каждого компонента в определенных для него узлах;
-состав фазы может быть стехиометрическим, может меняться,
соответственно свойства постоянные или изменяющиеся;
-тип химической связи ковалентный, комбинированный или металлический.
№ пп
1
2
3
4
5
6
Название промежуточной
фазы
фаза Лавеса
фаза Юм-Розери
фаза Цинтля
фаза внедрения
Карбиды; нитриды, бориды
Упорядоченные твердые
растворы (сверхструктуры)
Условия образования
Близкие размеры атомов RA RB; АВ2
Предельная электронная конфентрация
Один из компонентов ЩМ или ЩЗМ
RA RB, разная электроотрицательность
Соединения металла с C, N или B
t ниже температуры упорядочения

2. Бинарная система сплавов с непрерывными твердыми растворами

Диаграмма состояния
Т, С
I
а
Т, С
ж
ТLI
б
ТАпл
Кривая охлаждения сплава I-I
ж
ТLI
c
Т1
ТSI
ж
ж+
ТSI
ТВпл
А
а
I
с
В
В
При температуре Т1
- а и с - составы α-твердого раствора и жидкой фазы соответственно;
-объёмные доли равновесных фаз (правило отрезков):
доля α-твердого раствора fα = бс/ас; доля жидкой фазы fж = бс/ас
, с

3. Бинарная система сплавов с эвтектикой

Диаграмма состояния идеальной системы
Т, С
I
ТАпл
ТI L
ТВпл
ж
Кривая охлаждения сплава I-I
Т, С
ТI L
ж+А
ж+В
ж А
ТIS=TЭ
ТIS=TЭ
ж
жС А+В
С
А+В
А+В
А
В
В
I
,с
Диаграмма состояния системы с ограниченными твердыми
растворами и с эвтектикой
I
Т, С
ТАпл
ж+
II
ТI L
ж
III
ТВпл
ТIIIL
ж+
E
ТIS = Тэвт
С
ТIIIS
F
А
I
В
II
III
В
Сплав I-I в инртервале ТIL- Тэвт : ж α;
при Тэвт эвтектическое превращение:
ж(С) (E) + (F).
Правило фаз: c= k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0.
Сплав III-III в инртервале ТIIIL- Тэвт :
ж ; далее эвтектическое превращение.
Сплав II-II при температуре Тэвт сразу
эвтектическое превращение.

4. Перитектическая система с ограниченными твердыми растворами

Диаграмма состояния
Кривая охлаждения сплава I-I
I
Т, C
ТBпл
ж
Т, C
ж
TLI
TLI
ж+
J TSI= TпI
N
ж
TSI= TпI
F
ж+
T1I
ТАпл
А
T1I
I
ж(N)+ (F) (J)
В
, с
Фазовые превращения сплава I-I:
- в интервале TLI= TпI ж ;
- при TпI=const перитектическое превращение ж(N)+ (F) (J) т. к.
c= k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0;
- в интервале TпI T1I идет превращение остатка -фазы α

5. Бинарные системы с химическими соединениями

Диаграммы систем с конгруентно плавящимися соединениями
переменного (а) и постоянного (б) состава
Т, С
Т
ТАпл
E
С1
ж+АmBn
E1
АmBn
А
F1
С2
Т
ТВпл
АmBn
E
ж+
ж+АmBn
ж+
F
ж+АmBn F1
E1
С
1
АmBn
В
В
а
ж
Аm B n
пл
ж
ТАпл
ж+
АmBn
ж+АmBn
ж
ж+
Т, С
ж
Аm B n
пл
ТВпл
А
б
АmBn
С2
F
АmBn
В
В

6. Диаграммы тройных сплавов

Диаграмма состояния
системы А-В-D
эвтектического типа
СС1, СС2, СС3 – линии двойных
эвтектик (А+В), (B+D) (A+D);
С – точка тройной эвтектики (A+B+D)
Концентрационный треугольник
диаграммы состояния
системы А-В-D