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.