(ПРОДОЛЖЕНИЕ. НАЧАЛО В № 9-2017)
В предыдущем номере в данной статье были рассмотрены вопросы, касающиеся сплавов металлов и их разновидностей, типов соединений, образующих структуру сплавов, правило фаз для диаграмм состояния сплавов, состояния сплавов двухкомпонентных систем и принципы построения диаграмм состояния сплавов. Здесь же постараемся дать общие сведения о порядке построения диаграмм состояния сплавов металлов на примере системы «свинец – сурьма», дать анализ элементов (структуры) диаграммы состояния данной системы, а также разобрать особенности структуры сплавов металлов доэвтектического, эвтектического и заэвтектического состояний.
В качестве примеров приведем варианты построения диаграммы состояния сплавов смеси (системы) «свинец – сурьма» («Рb – Sb»). Критические точки для чистых металлов и сплавов системы приведены в таблице.
Кривые охлаждения компонентов и сплавов системы представлены на рис. 5.
На основании анализа кривых охлаждения построим диаграмму состояния «Pb – Sb».
На оси абсцисс отмечаются точки, соответствующие составам исследованных сплавов, и указываются температуры начала и окончания кристаллизации этих сплавов. Соединив температуры начала кристаллизации сплавов с температурами кристаллизации чистых компонентов, получим линию АСВ диаграммы, которая называется «ликвидус» (рис. 6). Выше этой линии все сплавы находятся в жидком состоянии.
Соединив точки окончания кристаллизации сплавов, получим линию DCE — солидус диаграммы, ниже которой все сплавы находятся в твердом состоянии. Линию солидус не следует проводить до осей ординат, так как всегда существует некоторая весьма малая взаимная растворимость компонентов системы (области ограничены пунктирными линиями), которой зачастую пренебрегают.
На фазовой диаграмме системы «свинец – сурьма» указываются только фазы — их 3 в данной системе. Это одна жидкая фаза и две твердых — свинец и сурьма.
Фазовые диаграммы не дают представления о структуре сплавов, а, следовательно, не позволяют судить об их свойствах. Более полную информацию о сплавах дают структурные диаграммы состояния (рис. 7). Для построения такой диаграммы необходимо рассмотреть превращения, которые происходят в чистых металлах (компонентах) и в характерных сплавах данной системы. Это прежде всего сплав, химический состав которого 87% Рb и 13% Sb (I), а также сплавы с меньшим (II) и большим (III) содержанием сурьмы.