Диаграммы состояния сплавов

Большинство металлов может образовывать сплавы друг с другом, а также и с неметаллами. Количество различных сплавов, которые могут быть образованы какими - либо двумя элементами, довольно велико. Например, можно получить 99 различных сплавов свинца с сурьмой, если непрерывно увеличивать содержание сурьмы на 1 %. В технике находит применение огромное количество различных сплавов. Изучение всех существующих сплавов и запоминание их свойств является очень трудной и громоздкой работой. Эту задачу удалось значительно облегчить путем построения диаграмм состояния сплавов. Диаграммы состояния сплавов наглядно изображают превращения, протекающие в сплавах в зависимости от их химического состава и температуры; они освобождают нас от запоминания огромного количества цифр.

При построении диаграммы состояния сплавов на оси абсцисс указывают химический состав или концентрацию сплава в процентах. Для этого горизонтальную линию определенной длины делят на 100 одинаковых частей и каждое деление принимают за один процент одного из компонентов сплава. Если линия АВ относится к сплавам свинца с сурьмой, то каждая точка, показывая процент содержания в сплаве сурьмы, одновременно указывает и на процент свинца. Например, в точке а мы имеем сплав, состоящий из 10% сурьмы и 90% свинца, а в точке б - из 20% сурьмы и 80% свинца. Точка А соответствует чистому свинцу, а точка В представляет собой чистую сурьму. Таким образом, на приведенной горизонтальной линии могут быть указаны все сплавы свинца с сурьмой.

По оси ординат откладывают в определенном масштабе температуру. Диаграммы состояния сплавов имеют две вертикальные оси, каждая из которых представляет один из элементов сплава. Чтобы построить диаграмму состояния сплавов, вначале путем лабораторного исследования получают ряд кривых охлаждения сплавов одних и тех же элементов, но с различной их концентрацией. На основе этих кривых и строится диаграмма. Диаграммы состояния сплавов имеют различный вид в зависимости от того, образуются ли при затвердевании сплавов механические смеси, твердые растворы или химические соединения. По этому признаку сплавы делятся на группы, каждая из которых имеет типичную диаграмму состояния. Сплавы, компоненты которых при затвердевании образуют только механические смеси и не способны к образованию твердых растворов и химических соединений, относятся к первой группе. Диаграмму состояния этих сплавов условились называть диаграммой состояния I рода. Сплавы, которые при затвердевании образуют твердые растворы и не дают ни механических смесей, ни химических соединений, относятся к диаграммам состояния II рода.