Диаграмма состояния сплавов с образованием химических соединений

При сплавлении компонентов, имеющих большое различие в размерах атомов, кристаллическом строении и свойствах, возможно образование химических соединений. Химическое соединение вида А„В„, может быть устойчивым и неустойчивым.

Диаграмма с устойчивым химическим соединением.

Если химическое соединение при нагреве до температуры плавления не диссоциирует, оно является устойчивым. Такое химическое соединение в диаграммах состояния играет роль компонента. С элементами, образующими данную систему, устойчивое химическое соединение может взаимодействовать различным образом: образовывать как гетерогенные смеси (рис. 21, а), так и твердые растворы на базе химического соединения (рис. 21, б - в).

Рис. 21. Диаграммы состояния сплавов из компонентов, образующих устойчивые химические соединения

Диаграмму состояния, приведенную на рис. 21, а, можно рассматривать как сложную, состоящую из двух:

• 1 - компонент А - химическое соединение А„В,„ и
• 2 - компонент В - химическое соединение А„В„,.

В месте соединения двух диаграмм получается точка перелома или острая вершина. Наличие такой вершины на линии ликвидус является характерным признаком, указывающим на образование устойчивого химического соединения при такой концентрации сплава.

Образование химического соединения на диаграмме изображается вертикальной линией, проходящей через точку, соответствующую составу соединения (рис. 21, а).

Диаграмма с неустойчивым химическим соединением.

Неустойчивым химическим соединением называют такое соединение А„В„„ которое при нагреве диссоциирует на составные элементы (рис. 22). На линии РК1) при нагреве (или охлаждении) происходит превращение, напоминающее пери- текгическое:

При охлаждении сплава / в точке 1 начнется кристаллизация, образуются кристаллы компонента А. При температуре, соответствующей линии РКО (точка 2), жидкая фаза взаимодействует с кристаллами компонента А, при этом образуется химическое соединение А_пВ„„ но жидкость остается в избытке. При дальнейшем охлаждении (до гонки 3) происходит кристаллизация соединения А„В,„. В гонке 3 (линия МСЫ) остаток жидкости кристаллизуется, образуя эвтектику:

Рис. 22. Диаграмма состояния сплавов из компонентов, образующих неустойчивое химическое соединение