До температуры ликвидус (температура t1) сплав будет находиться в жидком состоянии. При температуре t1 начнется процесс кристаллизации. Так как данный тип диаграммы состояний рассматривает случаи, когда элементы в твердом состоянии не растворяются друг в друге, нетрудно представить, что выпадающие кристаллы в процессе кристаллизации будут представлять собой чистый металл; в данном случае при достижении температуры tl из жидкого сплава будут выделяться кристаллы А. Чем ниже температура, тем больше образуется кристаллов А и меньше остается жидкой части сплава.
Но поскольку из жидкого сплава все время выпадают кристаллы элемента А, остающаяся жидкая часть сплава должна менять свой состав, т. е. она должна обедняться элементом А, а следовательно, концентрация элемента В в жидкой части сплава должна возрастать. Каждой температуре соответствует жидкая часть сплава определенного состава. Как же определять состав жидкой части сплава, который может существовать при данной температуре. Для этого надо при данной температуре провести линию, параллельную оси состава, до пересечения с линией ликвидус. Проекция точки пересечения на ось состава покажет состав жидкой части сплава, который может быть при этой температуре, т. е. находиться в равновесии с кристаллами А.
Это значит, что в затвердевающем сплаве I—I (рисунок 2) жидкая часть его при температуре t1 будет иметь состав К1, при t2 — состав К2, при t3 — состав К3 и, наконец, при температуре tS оставшаяся жидкая часть сплава получит состав, отвечающий точке С. Следовательно, сплав I—I, охладившись до температуры tS, будет состоять из какого-то количества кристаллов А и жидкой части сплава, имеющей состав, соответствующий точке С. Но, как это видно из диаграммы, tS является наинизшей температурой, при которой может существовать жидкий сплав. При этой температуре он должен затвердевать. Так как в жидком сплаве состава, соответствующего точке С, имеются и элемент А, и элемент В, которые не растворяются друг в друге в твердом состоянии, то при температуре tS должна в процессе кристаллизации образоваться структура, представляющая собой механическую смесь кристаллов А и кристаллов В. Образующаяся при этом механическая смесь сравнительно мелких кристаллов А и В называется эвтектикой.
Температура, при которой образуется эвтектика (в данном случае tS), называется эвтектической; состав сплава, при котором образуется эвтектика (в данном случае состав сплава определяется точкой С), называется эвтектическим составом,
Сплавы, по своему составу лежащие левее эвтектической точки (т. е. левее точки С по диаграмме, рисунок 2), называются доэвтектическими, а лежащие правее эвтектической точки — заэвтектическими.
Таким образом, сплав I—I, после того как температура его понизится ниже эвтектической, будет иметь структуру, состоящую из кристаллов А (выделявшихся от tl до tS), и эвтектики, образовавшейся при эвтектической температуре (tS); эвтектика, в свою очередь, состоит из кристаллов А и кристаллов В.
Ниже tS в сплаве никаких изменений не происходит, и образовавшаяся структура сохранится до полного охлаждения.
Совершенно очевидно, что аналогичную структуру будут иметь все доэвтектические сплавы из данной пары элементов, ибо в этих сплавах кристаллизация начинается с выделения кристаллов А и заканчивается кристаллизацией жидкой части сплава, состава точки С, с образованием эвтектики, состоящей из кристаллов А и кристаллов В.
Задания:
1.Изучить теоретические сведения о строении металлических сплавов.
2. Усвоить методику экспериментального построения диаграмм состояния сплавов.
3. Научиться практическому использованию правила фаз и правила отрезков.
4. Изучить связь между свойствами сплавов и типом диаграмм