Ликвидус и солидус » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Ликвидус и солидус

15.06.2021

Ликвидус и солидус представляют собой температуры, в интервале между которыми материал данного состава находится в равновесии в виде жидкой и твердой фаз. Таким образом, для любого компонента, входящего в состав материала, uL = uS. Это может быть приведено к более удобной форме. Для идеальных растворов атомная доля может быть определена из уравнения (5) и представлена следующим выражением:

Из определения u0 - (u0S - u0L) есть свободная молярная энергия диффузии чистого компонента при изменении температуры от Tf -температуры равновесной диффузии до температуры Т. Следовательно, эта величина не равна нулю. Если энтальпию диффузии AHf (скрытая теплота диффузии) считать не зависящей от температуры и состава, уравнение (4) при T и Tf может быть использовано для определения

Эта зависимость может быть проверена двумя способами. Во-первых, можно использовать значения инвариантных точек для эвтектических и перитектических реакций, определить которые относительно просто (табл. 2.1). Если построить графическую зависимость 1/Т от log (XL/XS) то ее расположение очень близко к линии идеального раствора с углом наклона, равным -2,303 R/AHfA1. Эта зависимость показана на графике рис. 2.5. Как видно из этого рисунка, имеется хорошая сходимость данных.

При втором способе проверки уравнения (7) можно воспользоваться данными для отдельных кривых ликвидуса и солидуса систем с более высокой растворимостью, как показано на рис. 2.6. Наиболее близкой к идеальному случаю является система Al—Ga, атомный радиус галлия близок к алюминию и, поскольку галлий располагается в той же группе Периодической системы элементов, он имеет такое же строение внешней электронной оболочки. Аномальная зависимость в системе Al-Zn связана, вероятно, с образованием кластеров в твердом растворе.

Параметром, который описывает гетерогенность распределения растворенного вещества в первичной фазе после литья, является отношение k = (Xs/XL) растворенного вещества. Если экспериментально эти величины получить невозможно, к можно рассчитать термодинамически двумя способами. Для идеального случая алюминий + В растворов

Для идеального или реального случая алюминий +В растворов

где mL — наклон кривой ликвидуса.

На рис. 2.7 показано влияние относительного отклонения от идеального случая на форму диаграмм состояния двойных систем. Алюминий, будучи трехвалентным и химически активным элементом, образует множество стабильных интерметаллических соединений типа в-твердого раствора (рис. 2.7). Это приводит к образованию сложных диаграмм состояний и низкой растворимости в твердом состоянии, что является предпосылкой для процесса старения промышленных алюминиевых сплавов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: