Пространственная диаграмма - состояние
Cтраница 2
Состав солевой массы наносят на треугольник Гиббса-Розебома, принимая сумму солей за 100, восставляют перпендикуляры к плоскости этого треугольника и откладывают на них содержание воды в определенном количестве раствора или количество воды, приходящееся в нем на определенное количество солевой массы. Получается пространственная диаграмма, аналогичная пространственной диаграмме состояния тройных систем. [16]
На рис. 13.12, а изображена пространственная диаграмма состояний этого типа. На гранях призмы изображены соответствующие бинарные диаграммы. Эвтектические точки бинарных систем являются источниками эвтектических линий в пространственной диаграмме, опускающихся к тройной эвтектической, точке в средней части диаграммы. [17]
Графически равновесие жидкости и а-твердого раствора на основе компонента А в рассматриваемой системе можно представить, если отметить точки, изображающие составы равновесных фаз при данной температуре, на плоскости концентрационного треугольника. Тогда плоскость концентрационного треугольника окажется изотермическим разрезом пространственной диаграммы состояния тройной системы, рассмотренной в разд. Такое сечение показано на фиг. При данной температуре сплавы, расположенные в области Apq, представляют собой твердые растворы, а сплавы, расположенные в области pgtr, состоят из жидкой и твердой фаз. Сплавы области rCBt представляют собой жидкие растворы. Дальнейшее понижение температуры вызывает кристаллизацию твердых растворов на основе компонентов В и С, так что повторяется состояние, показанное на фиг. [18]
Для тройных систем правило фаз записывается в виде / 4 - р; по сравнению с двойными системами появляется одна дополнительная степень свободы. Трехфазные тройные сплавы имеют одну степень свободы; эти сплавы в пространственной диаграмме состояния занимают соответствующие объемы. Как и в случае двухфазных областей на двойных диаграммах состояния, температуру трехфазного тройного сплава можно изменять, но при этом при каждой заданной температуре составы всех трех равновесных фаз оказываются вполне определенными. В двухфазных объемах пространственной диаграммы состояния тройной системы температуру и состав можно изменять независимо друг от друга. В однофазном объеме число степеней свободы тройного сплава достигает максимального значения, равного трем: здесь можно изменять температуру, а также концентрации двух из трех компонентов. Поскольку концентрации всех трех компонентов в сумме равны 100 %, то изменять независима друг от друга можно только две концентрации, так как содержание третьего компонента определяется по разности между 100 % и суммой концентраций остальных двух компонентов. [19]
Изучению сплавов циркония и посвящены работы данного сборника. Основное внимание уделено построению циркониевых углов диаграмм состояния 25 тройных систем. При этом полученные на основании экспериментальных данных изотермические и политермичсские сечения были взаимно скорректированы путем построения пространственных диаграмм состояния тройных систем в виде проекций на концентрационную плоскость. Поэтому построение циркониевых углов диаграмм состояния приобрело более законченный характер. [20]
Аналогично можно рассмотреть и другие многокомпонентные системы, например, трехкомпонентные, однако при этом мы сталкиваемся с еще более сложными случаями, поскольку трехкомпонентные системы определяются четырьмя независимыми параметрами: Р, Т и молярными долями двух компонент. Поэтому при построении диаграммы состояния трехком-понентной системы один или оба независимых параметров Р и Т фиксируются. Рассматриваются либо пространственные изображения, либо изотермические, либо плоские изобарно-изотермические диаграммы, соответствующие одному из сечений пространственной диаграммы состояния. [22]
Для изображения диаграммы состояния трехкомпонентпой системы используется пространственная система координат, в которой состав раствора отображается точками, лежащими н плоскости равностороннего треугольника, причем используется положение, согласно которому сумма перпендикуляров, проведенных из любой точки равностороннего треугольника к трем его сторонам, равна высоте треугольника. Если вершины треугольника соответствуют чистым компонентам, то содержанию каждого компонента в системе соответствует длина перпендикуляра, опушенного m сторону треугольника, противоположную соответствующе. Так получают пространственную диаграмму состояния, представляющую собой трехгранную призму, основанием которой является концентрационный треугольник, а гранями - диаграммы состояния двухкомпонент-ных систем, образующих трехкомпонентную. Практическое применение пространственных диаграмм состояния трехкомпонентных систем сталкивается с некоторыми неудобствами. Поэтому на практике вместо пространственной диаграм мы используется ее проекция на концентрационный треугольник; на последний наносятся проекции важнейших линий, лежащих в пространстве, и проекции сечений поверхностей плоскостями, перпендикулярными оси температур. [23]
Для тройных систем правило фаз записывается в виде / 4 - р; по сравнению с двойными системами появляется одна дополнительная степень свободы. Трехфазные тройные сплавы имеют одну степень свободы; эти сплавы в пространственной диаграмме состояния занимают соответствующие объемы. Как и в случае двухфазных областей на двойных диаграммах состояния, температуру трехфазного тройного сплава можно изменять, но при этом при каждой заданной температуре составы всех трех равновесных фаз оказываются вполне определенными. В двухфазных объемах пространственной диаграммы состояния тройной системы температуру и состав можно изменять независимо друг от друга. В однофазном объеме число степеней свободы тройного сплава достигает максимального значения, равного трем: здесь можно изменять температуру, а также концентрации двух из трех компонентов. Поскольку концентрации всех трех компонентов в сумме равны 100 %, то изменять независима друг от друга можно только две концентрации, так как содержание третьего компонента определяется по разности между 100 % и суммой концентраций остальных двух компонентов. [24]
В ходе исследования структуры сплавов возникает много различных вопросов, решение которых требует применения специальных методов исследования. Вопросы построения конод в двухфазных областях изотермических сечений тройных систем с помощью рентгеновского метода обсуждались в разд. Этот метод несколько неудобен при исследовании двухфазных областей жидкость твердая фаза в тройных системах, которые, однако, можно изучать при помощи метода отстаивания, описанного в разд. Так, сплав состава х, выдержанный в пределах двухфазного объема жидкость - f - твердая фаза в пространственной диаграмме состояния тройной системы при заданной температуре ( фиг. В отдельных благоприятных случаях коноды в двухфазных областях жидкость - ( - твердая фаза могут быть построены путем выделения твердой фазы в чистом виде, которую затем отделяют от образца. Например, в системе Al - Fe - Ni фаза, выделяющаяся в значительной области жидких растворов, богатых алюминием, представляет собой тройное соединение ( Fe, Ni) 2Al9, в котором отношение числа атомов переходных металлов ( Fe Ni) к числу атомов А1 почти постоянно и равно 2: 9, но отношение Fe: Ni может заметно изменяться. [25]
Для изображения диаграммы состояния трехкомпонентпой системы используется пространственная система координат, в которой состав раствора отображается точками, лежащими н плоскости равностороннего треугольника, причем используется положение, согласно которому сумма перпендикуляров, проведенных из любой точки равностороннего треугольника к трем его сторонам, равна высоте треугольника. Если вершины треугольника соответствуют чистым компонентам, то содержанию каждого компонента в системе соответствует длина перпендикуляра, опушенного m сторону треугольника, противоположную соответствующе. Так получают пространственную диаграмму состояния, представляющую собой трехгранную призму, основанием которой является концентрационный треугольник, а гранями - диаграммы состояния двухкомпонент-ных систем, образующих трехкомпонентную. Практическое применение пространственных диаграмм состояния трехкомпонентных систем сталкивается с некоторыми неудобствами. Поэтому на практике вместо пространственной диаграм мы используется ее проекция на концентрационный треугольник; на последний наносятся проекции важнейших линий, лежащих в пространстве, и проекции сечений поверхностей плоскостями, перпендикулярными оси температур. [26]
 |
Равносторонний треугольник концентраций. [27] |
Каждая точка на стороне треугольника Розебума соответствует составу двухкомпонентной системы. Фигуративные точки на боковой стороне призмы ( пространственной диаграммы) характеризуют двухкомпонентную диаграмму. Несмотря на наглядность, пространственные диаграммы мало пригодны для практических целей. Поэтому пользуются изотермны-ми проекциями пространственной диаграммы состояния на основание призмы при разных температурах. [28]
Страницы: 1 2