Растворимостью компонентов в твердом состоянии

Неограниченные твердые растворы способны образовывать металлы, близко расположенные в таблице Менделеева, особенно находящиеся в одной группе - металлы с одинаковым типом кристаллических решеток и близкими размерами атомов или параметров кристаллических решеток, например: Сu-Ni; Fe-Ni; Fe-Cr; Co-Ni; Au-Ag; Au-Cu; Bi-Sb; Mo-W; V-Ti.

Как видно из рисунка 3.15, в этих системах отсутствует эвтектика, а температуры ликвидуса и солидуса монотонно увеличиваются от легкоплавкого компонента к тугоплавкому.

 

Рис. 3.15. Диаграмма состояния сплавов

с неограниченной растворимостью компонентов:

tA и tB – температуры плавления

(кристаллизации) компонентов А и В

Рассмотрим процесс кристаллизации сплава, состав которого соответствует точке С. При охлаждении сплава ниже линии ликвидуса (т. «а1») начинают выделяться кристаллы твердого раствора состава S. При дальнейшем охлаж­дении масса (размеры и количество) кристаллов твердой фазы возрастает, а количество расплава соответственно снижается. При этом одновременно ме­няется состав фаз: жидкой - по стрелке на линии ликвидуса от Сдо Р, а твердых кристаллов - по стрелке на линии солидуса отS доС. Такой характер кристал­лизации приводит к дендритной ликвации, в результате которой зерна твердой фазы будут неоднородны по сечению - в центре зерна сплав будет обогащен компонентом В. При медленном охлаждении в системе происходит само­произвольное выравнивание состава зерен в результате диффузии. Но в реальных условиях производства, когда расплав охлаждается быстро, полного вырав­нивания не происходит.