Правило отрезков

Правило отрезков позволяет на основе диаграмм состояния определять для любого сплава при любой температуре относительное количество присутствующих в нем фаз или структурных элементов и определять количественный состав каждого из них, т. е. производить не только качественный, но и количественный анализ сплавов. Для этого, согласно правилу отрезков, через определенную точку, отвечающую данному сплаву, проводят на уровне заданной температуры горизонталь до пересечения ее с линией ликвидуса. Точка пересечения горизонтали с линией ликвидуса укажет состав жидкой фазы, которая в данном случае состоит из 35% Sb и 65% Pb. Твердая фаза состоит из чистой сурьмы. Длины отрезков (плечи рычага), соответствующие фазам, следует брать в направлении, обратном расположению фаз на диаграмме.

Диаграмма состояния для случая полной взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии. Этот тип диаграммы относится к системам, компоненты которых обладают полной взаимной растворимостью как в жидком, так и в твердом состоянии. Практическим примером таких диаграмм является диаграмма состояния сплавов меди с никелем. Эта диаграмма также построена на основании анализа кривых охлаждения, полученных опытным путем. Кривые охлаждения чистых металлов имеют только по одной температурной остановке: для никеля — при 1452°, для меди — при 1083°.

Сплав с 50% Ni и 50% Си затвердевает в некотором интервале температур и имеет на кривых охлаждения две критические точки (два перегиба). В промежутке между ними, т. е. между началом а и концом затвердевания, из жидкого сплава выпадают кристаллы твердого раствора. После экспериментального определения кривых охлаждения для серии сплавов строится диаграмма состояния в координатах температура— состав. Рассматриваемая диаграмма показывает, что выше линии сплавы никеля с медью состоят из однородного жидкого сплава, внутри площади — из кристаллов твердого раствора и жидкого сплава, ниже линии — из одного твердого раствора. Применяя правило фаз к диаграмме этого типа, получаем выше линии АСВ и ниже линии ADB одну фазу при двух компонентах, иначе говоря, система двухвариантна, и можно менять температуру и концентрацию, не нарушая ее равновесия: система продолжает оставаться или жидким сплавом, или твердым раствором.

Внутри площади ACBD присутствуют две фазы. Концентрация будет зависимой переменной, чтобы не нарушилось соотношение числа фаз в системе. Рассмотрим процесс кристаллизации сплава, содержащего 60% Ni. После достижения температуры, соответствующей линии ликвидуса, начинается процесс кристаллизации. При температуре, отвечающей точке, сплав состоит из кристаллов твердого раствора и жидкого сплава. Во время процесса затвердевания непрерывно происходит диффузия, стремящаяся выровнять концентрацию как в разных частях выпавших кристаллов твердого раствора, так и между этими кристаллами и оставшимся жидким сплавом. Однако скорость диффузии в твердых растворах невелика. При обычно принятых на практике условиях охлаждения она не успевает завершиться из-за недостаточно медленного охлаждения. В результате после окончательного затвердевания всего сплава кристаллический твердый раствор получает характерную химическую неоднородность, так называемую дендритную ликвацию.

Дополнительная информация: современные гаражные ворота и двери отличаются надежностью, европейским качеством, длительным сроком эксплуатации и удобством использования. На сайте http://stecco.ru можно заказать входные алюминиевые или деревянные двери, а также гаражные ворота самых известных брендов.