Диаграммы состояния двухкомпонентных систем

 

Пример выполнения задания

На диаграмме состояния системы Pt – Sb:

1.  Указать смысл всех полей, линий и характерных точек.

2.  Рассчитать формулы химических соединений.

3.  Рассмотреть процесс  охлаждения  расплава, заданного  точками М1 и М2 (определить, что происходит в данной точке, определить число фаз и число степеней свободы в точке). Результаты пред- ставить в виде таблицы.

4.  Построить кривые охлаждения из точек М1 и М2.

5.  Определить соотношение фаз по правилу рычага при температу-

ре 800ºС и 80 масс.% Sb.

6. При 800ºС и 80 масс.% Sb рассчитать массы равновесных фаз, полученных из 500 г первоначального состава.

 

 

Рис.1. Диаграмма состояния системы Pt – Sb.

Р ешение:

Компоненты диаграммы P t – Sb образуют между собой два хи- мических (интерметаллических) соединения: устойчивое (конгруентно

плавящееся) химическое соединение D; неустойчивое (инконгруентно плавящееся) химическое соединение D 1 и твердый раствор α сурьмы в платине.

 

 

Значение полей

I	расплав
II	кристаллы твердого раствора α
III	расплав и кристаллы твердого раствора α
IV	расплав и кристаллы устойчивого химического соедине- ния D
V	расплав и кристаллы неустойчивого химического соеди- нения D 1
VI	расплав и кристаллы устойчивого химического соедине- ния D
VII	расплав и кристаллы сурьмы
VIII	механическая смесь кристаллов твердого раствора α ине- устойчивого химического соединения D 1
IX	механическая смесь кристаллов неустойчивого химиче- ского соединения D 1 и кристаллов устойчивого химиче- ского соединения D
X	механическая смесь кристаллов устойчивого химического соединения D и сурьмы
Значение линий
T P t E 1 С DE 2 T Sb	линия ликвидуса (состав расплава)
T P t E 1	линия ликвидуса (состав расплава, равновесного с кри- сталлами твердого раствора α)
Е 1 С	линия ликвидуса (состав расплава, равновесного с кри- сталлами неустойчивого химического соединения D 1)
СD	линия ликвидуса (состав расплава, равновесного с кри- сталлами устойчивого химического соединения D)
DE 2	линия ликвидуса (состав расплава, равновесного с кри- сталлами устойчивого химического соединения D)

 

E 2 T Sb	линия ликвидуса (состав расплава, равновесного с кри- сталлами сурьмы)
T P t МE 1 N D 1 HG E 2 F	линия солидуса (состав твердой фазы)
T P t M	линия солидуса (состав твердого раствора α, равновесно- го с расплавом)
ME 1 N	линия эвтектики (в равновесии три фазы: расплав, кри- сталлы твердого раствора α, кристаллы неустойчивого химического соединения D 1)
СD 1 H	линия перитектики (в равновесии три фазы: расплав, кри- сталлы неустойчивого химического соединения D 1, кри- сталлы устойчивого химического соединения D)
G E 2 F	линия эвтектики (в равновесии три фазы: расплав, кри- сталлы устойчивого химического соединения D, кристал- лы сурьмы)
ML	линия расслоения (состав твердого раствора α, определяет предельную растворимость сурьмы в платине)
Значение точек
T Pt	температура плавления платины
T Sb	температура плавления сурьмы
Е 1	точка эвтектики (в равновесии три фазы: расплав, кри- сталлы твердого раствора α, кристаллы неустойчивого химического соединения D 1)
E 2	точка эвтектики (в равновесии три фазы: расплав, кри- сталлы устойчивого химического соединения D, кристал- лы сурьмы)
С	точка перитектики (в равновесии три фазы: расплав, кри- сталлы неустойчивого химического соединения D 1, кри- сталлы устойчивого химического соединения D)
D 1	температура плавления неустойчивого химического со- единения D 1
D	температура плавления устойчивого химического соеди- нения D
М	состав твердого раствора α в точке эвтектики Е 1

 

 

64