Диаграмма состояния сплавов с ограниченной ра­створимостью компонентов в твердом состоянии( диа­грамма состояния III рода).

Данная диаграмма характе­ризует сплавы, у которых компоненты неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно — в твер­дом и получающиеся твердые растворы образуют эвтек­тику. К таким сплавам относятся алюминий-медь, маг­ний-алюминий, магний-цинк и др. Рассмотрим этот тип диаграммы в общем виде ( рис. 2.6). В сплаве могут су­ществовать три фазы — жидкий сплав, твердый раствор а компонента В в компоненте А и твердый раствор р ком­понента А в компоненте В. Твердые растворы обозначены здесь строчными греческими буквами, а компоненты — заглавными латинскими буквами. Данная диаграмма со­держит в себе элементы двух предыдущих. Линия АСВ является линией ликвидус, линия АВСЕВ — линией со-лидус. По линии АС начинают выделяться кристаллы твердого раствора а, по линии СВ — твердого раствора р. Левее точки В кристаллизация заканчивается образо­ванием структуры однородного твердого раствора а, а правее точки Е — однородного твердого раствора р. Точка В характеризует предельную растворимость компонен­та В в компоненте А, а точка Е предельную растворимость компонента А в компоненте В. Чаще всего с понижением температуры растворимость компонентов уменьшается. Поэтому по линиям РВ и ЕС происходит выделение вто­ричных кристаллов а_ц и Р_1Г Процесс выделения вторичных кристаллов из твердой фазы называется вторичной крис­таллизацией. Возможен случай, когда растворимость не уменьшается с понижением температуры. Тогда вторичная кристаллизация происходить не будет, а линии ВР и ЕС будут вертикальными.

Рис. 2.6. Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии.

На участке ВЕ кристаллизация заканчивается с обра­зованием эвтектики. В данном случае эвтектика состоит не из механической смеси двух компонентов, как на диа­грамме I рода, а из механической смеси твердых раство­ров аир. Сплав соответствующий точке С диаграммы называется эвтектическим. Все сплавы, расположенные межу точками В и С, называются доэвтектическими, а между точками С и Е — заэвтектическими. После обра­зования эвтектики в доэвтектическом сплаве также будет происходить вторичная кристаллизация твердого раство­ра Р„, а в заэвтектическом-твердого раствора а„.

Диаграмма состояния сплавов, образующих хими­ческое соединение (диаграмма состояния IV рода).

Данная диаграмма характеризует сплавы, компоненты которых неограниченно растворимы в жидком состоя­нии, нерастворимы в твердом и образуют устойчивое химическое соединение. К таким сплавам относятся маг­ний-медь, магний-кальций и др. Диаграмма этого типа в общем виде изображена на рис. 2.7. Она характеризуется наличием вертикальной линии, соответствующей соот­ношению компонентов в химическом соединении А_тВ_п. Эта линия делит диаграмму на две части, которые мож­но рассматривать как самостоятельные диаграммы спла­вов, образуемых одним из компонентов с химическим соединением. В случае устойчивого химического соеди­нения каждый из компонентов образует с химическим соединением механическую смесь. Линия АВСЕВ явля­ется линией ликвидус данной диаграммы. На участке АО начинается кристаллизация компонента А, на участке ОСЕ — химического соединения А_тВ_п, на участке ЕВ — компонента В. Точка С диаграммы соответствует химичес­кому соединению А_тВ_п. Кристаллизация происходит пол­ностью аналогично кристаллизации сплавов, образую­щих механические смеси из чистых компонентов. Компо­нент А образует с химическим соединением А_тВ_п эвтектику Э^ состав которой соответствует точке В. Компонент В об­разует с химическим соединением А_тВ_п эвтектику Э₂, состав которой соответствует точке Е.

В некоторых сплавах могут одновременно находить­ся все виды соединений: механическая смесь, твердый раствор и химическое соединение. Примером таких спла­вов служат сталь и чугун.

Рис. 2.7. Диаграмма состояния сплавов, образующих химическое соединение