Побудова кривої охолодження сплаву заданої концентрації з використанням діаграми
Правило фаз (закон фаз, закон Гіббса) - співвідношення термодинаміки, згідно з яким для будь рівноважної системи сума числа < i align = "justify"> фаз f і варіантності (числа ступенів свободи) з дорівнює числу компонентів k, збільшеному на число параметрів n, визначальних рівноважний стан системи:
В
При цьому параметри стану (температура Т, тиск р, напруженість електричного і магнітного полів тощо) повинні бути однаковими у всіх фазах. Якщо стан системи може змінюватися лише під дією температури і тиску, причому розміри фаз такі, що можна знехтувати величиною їх поверхневої енергії, то правило фаз виражається формулою
В
Для конденсованих систем (наприклад, сплавів металів), де р або постійно, або змінюється так незначно, що не впливає на стан рівноваги, правило фаз приймає вигляд:
В
Саме в такому вигляді правило фаз використовується для побудови кривих охолодження залізовуглецевих сплавів (Fe - Fe 3 C) та аналізу перетворень.
Формування фаз або структур у сплавах можна вивчити, розглядаючи по діаграмі процеси, що відбуваються в них при охолодженні або нагріванні.
Як приклад простежимо за формуванням структур сплаву з вмістом вуглецю 1,3% при повільному охолодженні від 1600 В° C (малюнок 1).
Сплав до температури 1480 В° C (точка 1 ) знаходиться в рідкому стані. Кристалізація його починається при 1480 В° C з виділенням з рідкого розчину кристалів аустеніту. У міру охолодження сплаву концентрація компонентів в аустеніт змінюється згідно лінії JE від точки 1 'до точки n , а в рідині - згідно лінії ВС від точки 1 до точки k , що можна записати наступним чином:
В
Склади і кількість фаз в цій області діаграми (точка m ) можна визначити за правилом відрізків (Коноді).
В
Рисунок 1 - Схема для вивчен...
