Диаграммы плавкости с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии перитектического типа

Схема построения данной диаграммы представлена на рис. 4.12. Она во многом аналогична предыдущей (см. рис. 4.11).

Эвтектические и перитектические превращения являются типичными примерами нонвариантных равновесий в двойных сплавах с ограниченной растворимостью. На диаграммах термодинамического потенциала, так же как в предыдущем случае, имеется своя кривая для каждой из трех фаз: для жидких расплавов — это G_L; для двух твердых растворов: G?— для твердого раствора на основе

Рис. 4.12. Диаграмма плавкости перитектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии

компонента А и G$ — для твердого раствора на основе компонента В соответственно.

При температуре Т_х к концентрационным кривым термодинамических потенциалов можно попарно провести две касательные. Касательная к кривым G_L и свидетельствует о существовании равновесия L<^ а; касательная к кривым и ^характеризует равновесие а <-» р. Проектируем попарно точки касания на изотерму Т_{.

При температуре Т_ъ равной температуре перитектики Т_Р, наблюдается трехфазное равновесие: L_P + |3_Р <-» ар. Общую касательную можно провести ко всем трем кривым G_L, G$ и G$.

Точки касания устанавливают составы соответствующих равновесных фаз, а проецирование этих составов на диаграмму Т — х, к температуре Т_Р позволяет установить фиксированное положение перитектической горизонтали.

При температуре Т_ъ касательная к кривым G_L и Gр свидетельствует о фазовом равновесии L р. Фаза твердых растворов G? неустойчива, эта кривая расположена выше, и к ней нельзя провести касательной.

Диаграммы состояния с конгруэнтно плавящимся химическим соединением и с граничными твердыми растворами

Устойчивое химическое соединение А_тВ_п делит данную диаграмму на две: систему перитектического типа А — А_тВ_п и систему эвтектического типа А_тВ_п — В.

При образовании в системе устойчивого вплоть до температуры плавления химического соединения ход кривых изобарно-изотермического потенциала при достижении ординаты этого соединения ничем не отличается от хода тех же кривых при достижении ординаты чистого компонента. Если же химическое соединение диссоциирует, кривые термодинамического потенциала не изменяют своего хода и аналогичны кривым потенциала для однородного раствора.

Схема концентрационных зависимостей термодинамических потенциалов для разных температур приведена на рис. 4.13.

Построение проводим с учетом того, что данная диаграмма представляет собой сочетание двух более простых систем.

На ординату, отвечающую химическому соединению, наносим рассчитанные значения энергии Гиббса Cf _д и _R аналогично чистым компонентам и с учетом их устойчивости. Эти величины для одной и той же температуры должны быть одинаковы для обоих фрагментов диаграммы.

Далее для каждой системы: перитектического типа А — А_тВ_п и эвтектического А_тВ_п — В — строим свои концентрационные кривые, как было показано ранее. Учитываем, что химическое соединение выступает как компонент, вблизи которого не образуется промежуточных твердых растворов.

Рис. 4.13. Диаграмма плавкости с конгруэнтно плавящимся химическим соединением и граничными растворами