До сих пор, рассматривая плавление или затвердевание двойных сплавов, мы молчаливо пред-, полагали, что и жидкий, и твердой сплавы состоят каждый из одной фазы. Это самый простой случай, но встречается он далеко не всегда, Обычно в твердом
Таблица 2
|
Примесь |
Концентрация, IO |
4 мае. «Ь |
|
До зонной плавки |
После зонной плавки |
|
|
Медь |
1,9 |
0,08 |
|
Мышьяк |
0,15 |
0,001 |
|
Сурьма |
1,2 |
0,002 |
|
Ураи |
0,002 |
0,001 |
|
Железо |
3 |
0,2 |
|
Галлий |
0,3 |
0,05 |
|
Марганец |
0,3 |
0.15 |
|
Скандий |
0,4-0,5 |
0,2—0,4 |
|
Иттрий |
0,02-0,04 |
0,001 |
|
Лютеций |
0,002-0,004 |
0,0001 |
|
Гольмий |
0,005-0,01 |
0,0001 |
|
Гадолиний |
0,02-0,04 |
0,01 |
|
Тербий |
0,003-0,006 |
0,001 |
|
Самарий |
0,005-0,01 |
0,0001 |
|
Неодим |
0,1-0,2 |
0,01 |
|
Празеодим |
0,05-0,1 |
0,001 |
|
Церий |
0,3-0,6 |
0,01 |
|
Лаитан |
0,01 |
0,001 |
|
Никель |
2,3 |
0,5 |
|
Кадмий |
3,5 |
0,02-0,07 |
|
Циик |
20 |
1 |
|
Кобальт |
0,01 |
0,01 |
|
Натрий |
1-2 |
0,2 |
|
Калий |
0,05 |
0,01 |
|
Магний |
3 |
0,1 |
|
Барий |
6 |
0,03 |
|
Сера |
15 |
1 |
|
Фосфор |
3 |
0,04 |
Состоянии сплав становится «ареной» фазовых превращений. Разные твердые фазы могут превращаться одна в другую, да и плавятся они все по-разному, Фазовая диаграмма тогда приобретает намного более запутанный вид.
Содержание примесей в алюминии высокой чистоты до и после зонной плавки
Вы можете открыть книгу на с. 216 и увидеть самую известную диаграмму, азбуку металловедения: диаграмму системы железо — углерод. Она далеко не из самых простых, и на ее тщательное построение затрачен поистине титанический труд многих исследователей. Практическое значение имеет только «желез-
Иьш» угол, и поэтому она обычно обрывается на содержании углерода в 25 ат. %. К сплавам этой системы относятся стали и чугуны.
Непривычный к диаграммам глаз может поразиться причудливому переплетению линий, в котором лишь с трудом угадывается какая-то система. Множество линий указывает на множество существующих в этой системе фаз и фазовых превращений. А это, в свою очередь, означает возможность вариации свойств сплавов в широких пределах.
Как же научиться распутывать «гордиев узел» линий диаграммы? Все, что говорилось о равновесии жидкой и твердой фаз, остается в силе для любых фазовых равновесий! Ведь нигде при рассмотрении мы не использовали каких-то особенных свойств жидкого или твердого состояния. Поэтому также справедливо правило фаз Гиббса. По тем же рецептам определяются состав и относительное количество фаз в двухфазных областях.
Роль фазовых диаграмм в физике металлов и металловедении исключительно велика. Одни сравнивают ее с ролью функциональной зависимости в математике, другие — с ролью карт в географии. Последнее сравнение, очевидно, наиболее точное. Фазовые диаграммы действительно позволяют ориентироваться в безбрежном океане сплавов. Но, с другой стороны, их возможности, как и географических карт, ограничены.
Прочитав на карте название «Бразилия», вы ничего не узнаете ни о природе, ни о населении этой страны. Она останется для вас не более чем символом. Так же и диаграммы бесстрастно фиксируют области существования фаз, линии и точки фазовых превращений. Ответа на вопрос, что представляют собой те или иные фазы, диаграммы не дают,
ГЛАВА 3