Диаграммы состояния сплавов, образующих химическое соединение

При сплавлении компонентов, имеющих большое различие в размерах атомов, кристаллическом строении и свойствах, возможно образование химических соединений А_nВ_m, которое 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 образовывать как механические смеси (рис. 13.7, а), так и твердые растворы на базе химического соединения (рис. 13.7, б и в).

g+b

Рис. 13.7. Диаграмма состояния сплавов, в которых присутствует устойчивое химическое соединение

Диаграмму состояния сплавов, в которых присутствует устойчивое химическое соединение А_nВ_m, можно разделить на две части.

Левая часть диаграммы характеризует сплавы, образуемые одним из компонентов с химическим соединением (область А – А_nВ_m), которое играет роль самостоятельного компонента, а правая часть – сплавы, образуемые вторым компонентом с этим же химическим соединением (область В – А_nB_m). Каждая часть диаграммы представляет сплавы с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и образованием эвтектики.

Сплавы, расположенные левее ординаты химического соединения А_nB_m, представляют собой твердые растворы компонента А в соединении A_nB_m; сплавы, расположенные правее ординаты соединения – соответственно растворы компонента В в соединении A_nB_m.

Диаграмма с неустойчивым химическим соединением. Неустойчивым химическим соединением называется такое соединение A_nB_m, которое при нагреве диссоциирует на составные элементы. При нагреве эта фаза исчезает раньше, чем сплав полностью расплавится (сплав MK) (рис. 13.8).

+

Рис. 13.8. Диаграмма с неустойчивым химическим соединением

Она исчезнет при температуре точки M, а сплав расплавится при температуре точки 1. В заперитектических сплавах реакция закончится образованием механической смеси A_nB_m+B, в доперитектических сплавах – образованием эвтектики (A + A_nB_m).