Диаграммы состояния с эвтектоидным превращением

Эвтоктоиддное превращение – превращение при котором из твердой фазы образуется две новые твердые растворы.

Рассмотрим превращения, идущие в сплаве состава х при понижении температуры. Как только фигуративная точка сплава оказывается на линии ликвидус (чуть ниже её), начинается кристаллизация сплава по схеме: L_a–c ---> g_b–d. Выделившиеся кристаллы сохраняются без изменения при понижении температуры до точки S, ниже которой начинается полиморфное превращение g ---> a. Превращение, согласно правилу фаз Гиббса, идет в интервале температур Т₂–Т₃, составы фаз a и g изменяются по линиям Т₁e и Т₁m соответственно: g_s–e ---> a_t–m.

При температуре Т₃ в равновесии будут находиться кристаллы g_e и a_m, относительное количество этих фаз можно определить по правилу отрезков: g = mu/me; a = ue/me. При температуре Т₃ g–твердый раствор начнет распадаться по реакции, аналогичной эвтектической и называемой эвтектоидной: g_e---> a_m + b_n.

Эвтектоидное превращение идет при постоянной температуре и неизменных составах фаз (f = 2 – 3 + 1 = 0). Смесь (a_m + b_n) называется эвтектоидной смесью или эвтектоидом, линия mn эвтектоидной горизонталью, а точка е – эвтектоидной точкой. При понижении температуры до комнатной из a–кристаллов, получившихся в процессе полиморфного и эвтектоидного превращений, будут выделяться b–кристаллы, которые можно назвать третичными, а из b–кристаллов, получившихся при эвтектоидном превращении, – третичные a–кристаллы.

Эвтектоид, как и эвтектику, нельзя считать механической смесью. Эвтектоидная смесь образуется в результате распада одной твердой фазы на две другие, который сопровождается диффузионным перераспределением атомов компонентов (в рассмотренных выше сплавах g_e ---> a_m + b_n). Эвтектоид является самостоятельной структурной составляющей, характеризуется обычно пластинчатым (реже мелкозернистым) строением. Эвтектоидная смесь является обычно более мелкодисперсной, чем эвтектическая.

В структуре рассмотренного сплава можно выделить три структурные составляющие: избыточные a–кристаллы, выделившиеся в результате полиморфного превращения g ---> a, эвтектоид (a + b) и третичные b–кристаллы внутри избыточных a–кристаллов. Третичные a–кристаллы, выделившиеся из b–кристаллов, входящих в эвтектоид, увидеть под микроскопом практически не удается, т.к. они "сливаются" с a–кристаллами эвтектоида.

Сплавы, составы которых находятся левее точки е, называются доэвтектоидными, правее точки е – заэвтектоидными, сплав точки е – эвтектоидный.

Фазовые превращения в сплаве состава точки у можно записать следующим образом: L_c–e1 ---> g_d–v (кристаллизация твердого раствора), L_e1 ---> g_v + b_w (эвтектическая кристаллизация), g_v–e <=> b_w–n (выделение вторичных кристаллов за счет изменения взаимной растворимости компонентов), g_e ---> a_m + b_n (эвтектоидное превращение), a_m–m1 <=> b_n–n1 (выделение третичных кристаллов).

З

Задачи курса «Физическое материаловедение»

Физическое материаловедение – наука о закономерностях фазовых превращений и структурных изменений, происходящих в материалах в зависимости от их химического состава и режимов обработки, а также формирование фазового состава, структуры и свойств материалов.

Основная задача дисциплины - установить зависимость между составом, строением и