Диаграмма состояния системы с устойчивым химическим соединением

Компоненты бинарных систем часто образуют химические соединения, обладающие точкой плавления.

Во многих случаях эти соединения устойчивы и плавятся без разложения, состав жидкой и твердой фаз тождествен, в этом случае говорят, что соединение имеет конгруэнтную точку плавления, или плавление называется конгруэнтным (от латинского congruentis - совпадающий).

Диаграмму с одним устойчивым соединением можно рассматривать как состоящую из двух диаграмм простейшего типа, рассмотренных выше (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 - Диаграмма состояния системы с устойчивым химическим соединением

Одним из следствий принципа соответствия является правило, что каждой твердой фазе на плоской диаграмме состояния отвечает своя кривая температур начала кристаллизации.

Линия Т⁰_Ае₁ – линия начала кристаллизации компонента А из насыщенных растворов. Линия е₁dе₂ – линия начала кристаллизации соединения « С » из насыщенных растворов, и линия Т⁰_Ве₂ – соединения В.

В этой системе кристаллизуется две эвтектики: Э(А_кр + С_кр) состава е₁ и Э(С_кр + В_кр) состава е₂.

Максимум, создаваемый линией ликвидуса, может быть острым, т.е. кривые сходятся под острым углом, создавая так называемую сингулярную точку (точка d₁ на диаграмме), что наблюдается в случае образования очень устойчивых соединений, которые при плавлении совсем не диссоциируют. Однако подобные случаи довольно редки, так как большею частью химические соединения при их плавлении частично диссоциируют, а наличие чистых А и В в сплаве несколько понижает температуру плавления «С» и переносит ее из точки d₁ в точку d Максимум в этом случае будет закругленным в той или иной степени.

Кривая охлаждения раствора состава «С» имеет горизонтальную температурную остановку, как в случае затвердевания чистого компонента, система при этом инвариантна (число степеней свободы равно нулю).

На диаграмме, кроме точек Т⁰_А, Т⁰_В и d, системы инвариантны на эвтектических линиях mn и fq. Следует отметить, что системы на горизонтальных линиях (изотермах) других диаграмм, которые будут рассмотренные впереди, также будут инвариантными, так как на горизонтальных линиях всегда в равновесии три фазы. На кривых охлаждения это отражается в виде температурной остановки.