Растворимостью компонентов в твердом состоянии

В этих сплавах в твердом состоянии компоненты растворяются друг в друге с образованием твердых растворов α (В в А) и , β (А в В), между которыми образуется эвтектика эвт(α + β) (рис. 3. 3).

Рис. 3.3. Диаграмма состояний сплавов с ограниченной растворимостью

Однофазные области на диаграмме:

1) жидкость L – выше линии ликвидус DCE;

2) твердый раствор α – область 0DFK0;

3) твердый раствор β – область NGE-100-N.

На линии DC происходит выделение из жидкости кристаллов твердого раствора α, а на линии СЕ – выделение кристаллов твердого раствора β (см. рис. 3.3).

Однако, в отличие от предыдущей диаграммы, предельное содержание компонента B в α ограничено: оно не может быть более М % В (в точке F). Аналогично, предельное содержание А в β не может быть более (100-N) % A (в точке G). То есть, в данном случае при растворении компонентов друг в друге образуются так называемые ограниченные твердые растворы α и β.

В общем случае при снижении температуры после достижения предела растворимости (то есть ниже уровня FCG) предельное содержание растворенного компонента в твердом растворе может изменяться. Эта зависимость предела растворимости от температуры твердого раствора α показана линией FK, а для β – линией GN. Видно, что с уменьшением температуры возможное содержание В в растворе α уменьшается (от М % В до К % В при 0° С). Поэтому при охлаждении сплавов, содержащих от К % В до М % В, ниже линии FK из них будет выделяться оказавшаяся избыточная часть компонента В в виде кристаллов вторичного β₁₁ (доказывается правилом отрезков), и в области KFMK сплавы будут иметь фазовый состав α + β₁₁.

В частном случае, показанном линией GN, предел растворимости А в β не зависит от температуры и кристаллы твердого раствора β, образовавшиеся на линии GE, будут охлаждаться до комнатной температуры без каких-либо внутренних изменений.

Средняя область диаграммы имеет вид, как на рис. 3.1.; в этой части диаграммы сплавы кристаллизуются с образованием эвтектики на линии FCG. Эвтектика содержит С^/% В и кристаллизуется по реакции:

L_эвт.→ эвт (α + β).

В доэвтектических сплавах этой области в конечной структуре сплава будут присутствовать кроме эвтектики кристаллы (α + β₁₁), а в заэвтектических – кристаллы β.

Структурные составляющие сплавов:

1) кристаллы α – область 0DFK0;

2) кристаллы β – область NGE-100-N;

3) кристаллы эвтектики эвт(α + β) – линия С С '^´.