ДС систем с конгруэнтно плавящимися фазами

 

Промежуточные фазы, при плавлении которых составы твердой и жидкой фазы совпадают, называются конгруэнтно плавящимися фазами (конгруэнтный лат. – совпадающий, соответствующий).

Возможны три варианта:

· Промежуточная фаза – химическое соединение А_mB_n (постоянного состава) и граничные растворы имеют узкие области гомогенности (Рис 28 а). Обычно, такие ДС характерны для систем образованных металлами с неметаллами, а промежуточная фаза представляет собой химическое соединение с нормальной валентностью или полупроводниковую фазу.

 

· Для конгруэнтно плавящейся фазы характерны сравнительно широкие области граничных a- b - растворов и растворимость компонентов А и В в химическом соединении А_mB_n, лежащем в основе g-фазы. В результате промежуточная g-фаза имеет переменный состав (рис 28б). В заштрихованной области образуются соединения на основе химического соединения. (Рия28.б).Сплавы расположенные в g-области левее ординаты, представляют собой твердые растворы компонента А. Т.о., в пределах g-области левее этой ординаты, сплавы этой области…….

 

Очевидно, все твердые растворы в области гомогенности промежуточной g-фазы являются ненасыщенными. Это показывают соответственные линии сольвусов.

· Область g-растворов располагается только слева от ординаты соединения (рис.28в). Обычно такие области имеют фазы внедрения. В данном случае промежуточная g-фаза представляет собой твердый раствор вычитания металлического компонента А и соединения А_mB_n. При образовании такого раствора наблюдается избыток атомов металлического компонента А в соединении А_mB_n. При образовании такого раствора наблюдается избыток атомов компонента А по сравнению со стехиометрическим со ставом за счет образования вакансий в подрешетке неметаллического компонента В в соединении А_mB_n.

 

Рис. 28

 

 

В рассмотренных диаграммах состояния конгоруэнтно плавящееся химическое соединение А_mB_n, выступает как самостоятельный компонент, для которого правило фаз записывается в виде С = 2 – Ф, т.е. как для однокомпонентной системы.

состоящие из двух или более простых диаграмм состояния.

Максимальную точку m¹ на кривых ликвидуса и солидуса (или только ликвилуса)тконгуруэнтно плавящихся промежуточных фаз называют дистректической точкой (трудноплавящейся, тугоплавкой, греч.), а сами конгоруэнтно плавящиеся промежуточные фазы - фазами с открытым максимумом, т.е. максимумом образованным стабильными кристаллами ликвидуса и солидуса.

Как показывают исследования этих соединений, часто эти фазы более тугоплавки, чем образующие их компоненты.

Многие промежуточные фазы (Cu₂O, Cu₃H, Pb₃Ca) кристаллизуются в виде сильно разветвленных дендритов, ветви которых на плоскости металлографического шлифа выглядят как округлые или овальные включения. (рис 28а), Часто первичные кристаллы промежуточных фаз имеют резко очерченные граненые формы (CuSb, WC) (рис 20б), пластинчатые или игольчатые выделения, (рис 28, в). Граненые или пластинчатые формы свидетельствуют об их небольшом поверхностном натяжении.

 

 

Рис 29

 

Дальтониды и бертоллиды

 

Курнаков. Характер (острота) открытого максимума на кривых ликвидуса и солидуса конгруэнтно плавящейся фазы химического соединения А_mB_n зависит от стойкости этого соединения, т.е. от степени его диссоциации: А_mB_n ®mA +nB.

 

 

Рис.30.

 

 

· Практически не диссоциации – кривые ликвидуса и солидуса пересекаются под углом. Можно провести две касательные;

· Соединение стойко в твердом состоянии, но заметно диссоциирует в жидком состоянии (при плавлении) – солидус острый Ликвидус плавный. Можно провести одну общую касательную.

· При диссоциации в жидком и тврдом состояниях – солидус и ликсидус сглажены.

По предложению Курнакова, промежуточные фазы, в основе которых лежат диссоциированные хим. соединения, стали называться химическими соединениями переменного состава или бертоллидами. Промежуточные фазы на основе недиссоциированных соединений, которые подчиняются закону простых (или кратных) стехиометрических соотношений называются дальтонидами.