Кристаллизация сплава
продолжается в процессе дальнейшего охлаждения, относительное
количество фаз постоянно изменяется. Сплав полностью затвердевает при
достижении температуры 4 (солидус). - Таким образом, для затвердевания
сплавов необходимо постепенно уменьшать температуру, чистые же металлы
кристаллизуются при постоянной температуре. В процессе кристаллизации
состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидуса, а твердого раствора — по
линии солидуса. В случае медленного охлаждения сплав кристаллизуется с
образованием однородного а-твердого раствора. При ускоренном
охлаждении сплава состав а-фазы в пределах каждого кристалла не
успевает выравниваться. Внутренняя часть кристаллов, образовавшаяся
при температуре (1г имеет состав, определяемый точкой
составу следующего слоя, возникшего при температуре,—отвечает точка
2' и т. д. Средний
состав а-твердого раствора изменяется не по равновесной линии
солидуса, а по штриховой линии (неравновесный солидус) и не соответствует
равновесному составу. В условиях неравновесной кристаллизации сплав
затвердевает при температуре ниже равновесной температуры
затвердевания (при ti). В результате образуется
неоднородный твердый раствор.
Такая химическая неоднородность
называется внутрикри-сталлической ликвацией. Ее еще называют дендр и т -н о й, если кристаллы имеют форму
дендритов. Чем больше разность температур ликвидуса и солидуса сплава, тем
сильнее проявляется ликвация. Она может быть ослаблена или даже устранена,
если сплав нагреть до температур, при которых обеспечивается достаточно
высокая скорость диффузии (несколько ниже температуры солидуса).
Такой вид термической обработки называется диффузионным, или
гомогенизирующим отжигом.
Для осуществления горячей
пластической деформации сплавы нагревают до высоких температур, при
этом возможно достижение температуры неравновесного окончания
кристаллизации неоднородного твердого раствора (при /4), в
результате зоны, обогащенные легкоплавкими компонентами, оплавляются.
Деформация сплава с прослойками жидкой фазы может привести к браку или
даже к аварии на прокатном стане. Чтобы избежать этого, деформацию следует
проводить при температурах ниже неравновесного солидуса, либо
использовать предварительный гомогенизирующий отжиг.
На диаграмме состояния
компонентов, образующих ограниченные твердые растворы (рис. 1.32),
существуют две области ограниченной растворимости: компонента Б в
компоненте А (а-твердый раствор) и компонента А в компоненте
Б (|3-твердый раствор). Линии аб и вг являются
линиями ограниченной растворимости компонентов друг в друге,
/Пл£7пл — ликвидуса, ^аЕЫ^,— солидуса. На линии аЕЪ
реализуется трехфазное равновесие аа + Же +
(V Превращение Же аа + |3Л, когда
жидкость одновременно распадается на две твердые фазы, называется
эвтектическим, а образующаяся в
результате эвтектической кристаллизации двухфазная структура — эвтектикой.
Все сплавы на этой диаграмме
можно разделить на три группы: доэвтектические, состав которых находится
левее точки Е; эвтектиче-
