Диаграмма состояния сплавов системы свинец – сурьма
Рассмотрим построение диаграммы системы «Pb – Sb» (рисунок 1). К системе сплавов свинец сурьма относятся все сплавы между чистым свинцом и чистой сурьмой.
Рисунок 1 – Диаграмма состояния сплавов системы «Pb – Sb»
Кривые охлаждения компонентов и сплавов представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 – Кривые охлаждения сплавов системы «Pb—Sb»
Линия ABC – линия ликвидуса (ликвидус – от лат. «жидкий»). Ниже линии DBE все сплавы системы находятся в твердом состоянии. Линия DBE – линия солидуса (солидус – от лат. «твердый»).
В точке В при массовом содержании 13 % Sb, 87 % Pb и при температуре 246 °С кристаллизация свинца и сурьмы происходит одновременно; образуется тонкая механическая смесь кристаллов свинца и сурьмы (двух фаз). Эта смесь называется эвтектикой.
Правило отрезков. Впроцессе кристаллизации изменяется химический состав фаз и их масса (масса жидкости уменьшается, а твердой фазы — увеличивается, при этом, естественно, суммарная масса фаз остается постоянной, равной массе сплава).
Правило отрезков служит для определения химического состава фаз (т.е. содержания в них компонентов) и массового соотношения фаз в любой точке двухфазных областей диаграммы. Для их определения через точку, характеризующую положение сплава на диаграмме, проводят горизонтальную линию (коноду)до пересечения с линиями диаграммы, ограничивающими двухфазную область, в которой лежит заданная точка. Проекция точки пересечения коноды и линии диаграммы состояния на ось концентраций показывает состав той фазы, с которой граничит точка пересечения. Так, т. а' определяет концентрацию компонентов в жидкой фазе, а т. с' — концентрацию компонентов в твердой фазе (рисунок 3).
Рисунок 3 – Структурная диаграмма сплавов системы «Pb – Sb»
Для определения количественного соотношения фаз пользуются правилом рычага. Все количество сплава соответствует отрезку ас. Количество соответствующей фазы определяется противолежащим отрезком: количество жидкости — отрезком bс, а твердой фазы — отрезком ab.