Атты күйдегі (механикалық қоспа) компоненттерде компоненттері ерімейтін қорытпаның күй диаграммасы

Қорытпалардың күй диаграммасы мен қату қисығы 2.11 суретте келтірілген

а – қорытпаның күй диаграммасы

б - қорытпаның қату қисығы

2.11 сурет - Қатты күйде компоненттері ерімейтін қорытпаның күй диаграммасы

Күй диаграммасына талдау жасайық.

1. Компоненттер саны: К = 2 (А және В компонентері).

2. Фазалар саны: f = 3 (L сұйық фаза, А компонентінің кристалдары, В компонентінің кристалдары).

3. Диаграмманың негізгі сызықтары:

· acb – ликвидус сызығы, бір нүктеге түйісетін екі тармақтан тұрады;

· ecf – солидус сызығы, концентрация осіне параллель компоненттер өсіне ұмтылады, бірақ онымен қиылыспайды.

4. Қорытпа жүйесінің сипаттамалары:

а) Таза компоненттері тұрақты температурада кристалданады, А компонентінің қату сызығы 2.11, б суретте келтірілген.

б) Эвтектикалық қорытпа – с нүктесіндегі компоненттердің концентрациясна сәйкес келетін қорытпа (I қорытпа). Осы қорытпаның қату қисығы таза металдардың салқындау қисығына ұқсайды (2.11, б суретті қара).

Эвтектика – қарастырылып отырған жүйенің ең төменгі тұрақты температурасында бір мезетте пайда болатын әртекті кристалдардың ұсақ дисперсті механикалық қоспасы. Механикалық қоспа қорытпасында түзілген эвтектика А және В компоненттерінің кристалдарынан тұрады: Эвт. (А кр. + В кр.).

Эвтектикалық қорытпаның кристалдану процесі: 1 нүктесіне дейін сұйық күйдегі қорытпа салқындайды. 1 нүктесіне сәйкес келетін температура кезінде әртүрлі екі компонент бір мезетте кристалдана бастайды. Қату қисығында тұрақты температураның сызығы кескінделеді, яғни үдеріс тұрақты температурады өтеді. Фазалар ережесіне сәйкесті қос компонентті жүйеде үш фаза (сұйық, А және В компоненттерінің кристалдары) болғанда, еркіндік дәрежесі нөлге тең болады (с=2-3+1). 1^/ нүктесінде кристалдану үдерісі аяқталады. 1^/ нүктесінен төмен А және В компоненттерінің әртекті дисперсті кристалдарынан тұратын қорытпа салқандайды.

в) Жүйенің басқа қорытпалары II қорытпаға сәйкесті, қорытпаның қату қисығын 2.11, б суреттен қара.

II қорытпаның кристалдану процесі: 1 нүктесіне дейін сұйық күйіндегі қорытпа салқындайды. 1 нүктесіне сәйкесті температурада В артық компоненттерінің кристалдану орталықтары пайда бола бастайды. Салқындау қисығында сындық нүктелерді кескіндейтін қисық келтірілген, ол салқындау жылдамдығының бәсеңдеуімен байланысты. Салқындау жылдамдығы азайған кезде кристалданудың ішкі (жасырын) жылуы бөлінеді. 1-2 бөлігінде температураның төмендеуіне сәйкесті кристалдану үдерісі өтеді, фазалар ережесіне сәйкесті қос компонентті жүйеде екі фаза болғанда (сұйық және В компонентінің кристалдары) еркіндік дәрежесінің шамасы бірге тең болады (с=2-2+1). Салқындау кезінде сұйық фазаның құрамы ликвидус сызығынан бастап эвтектикалыққа дейін өзгереді. 2–2^’ бөлігінде эвтектика кристалданады (эвтектикалық қорытпаның кристалдануын қара). 2^’ нүктесінен төмен артық алдымен кристалдана бастаған В компоненті мен эвтектика кристалдарынан тұратын қорытпа салқындайды. Қорытпаның микроқұрылымының сұлбасы 2.12 суретте келтірілген.

а – эвтектикаға дейін; б – эвтектикалық; в – эвтектикадан кейін

2.12 сурет - Қорытпаның микро құрылысының сұлбасы

5. Қорытпаға сандық құрылымдық-фазалық талдау кезінде, берілген нүте арқылы жүргізілген канода ликвидус сызығымен және компоненттер өсімен қиылысады, сондықтан қатты фазаның құрамы 100 % А компоненттерінен немесе 100 % В компоненттерінен тұрады.