Перитектическое превращение

Кристаллизация сплава II (рис. 101,6). Отличие кристаллизации этого сплава от кристаллизации сплава I состоит в том, что при перитектической температуре имеется избыток жидкой фазы по сравнению с тем количеством, которое

При перитектической температуре сосуществуют три фазы постоянного состава (Жс, о-d и Ре)> чт° соответствует нонвариантному равновесию и возможно только при постоянной температуре tn (рис. 63, а — кривые охлаждения).

Концентрация углерода (по массе) для характерных точек диаграммы состояния Fe—Fe;,C (см. рис. 75) следующая: В —• 0,51 % С в жидкой фазе, находящейся в равновесии с 8-ферритом и аустенитом при перитектнческой температуре 1499 °С; Н — 0,1 % С предельное содержание в fi-феррпте при 1490 °С; J— 0,16 % С — в аустените при перитектической температуре 1490 °С; П — 2,14 % С предельное содержание в аустените при эвтектической температуре 1147 "С; 5 — 0,8 "-'и С в аустените при эвтектоидной температуре 727 °С; Р — 0,02 % С — предельное содержание в феррите при эвтектоидиом температуре 727 °Г„

В сплавах, содержащих от 0,15 до 0,5 % С при перитектической температуре в результате взаимодействия между 6-ферритом и жидкой фазой образуется аустенит, но некоторое количество жидкой фазы остается: Жц + Фц --> Жв + А,.

У сплава // (рис. 4.12,6) при перитектической температуре имеется избыток жидкой фазы по сравнению с количеством, необходимым для образования а-кристаллов с концентрацией Р; твердый раствор (3 полностью участвует в реакции, а оставшаяся жидкость в интервале между точками 2'—3 кристаллизуется в а-фазу. Концентрация жидкости изменяется по кривой С—а, а образующихся а-кристаллов — по Р—3 (рис. 4.11).

4. Соединения с углеродом. Титан образует карбид TiC с 20% С с широкой областью гомогенности (от 20 до 11% С при перитектической температуре, рав-иой 1750° С). TiC тугоплавок (tnjl — 3140° С), тверд и входит в состав ряда твердых сплавов).

4. Соединения с углеродом. Титан образует карбид TiC с 20% С с широкой областью гомогенности (от 20 до 11% С при перитектической температуре, рав-иой 1750° С). TiC тугоплавок (tnjl — 3140° С), тверд и входит в состав ряда твердых сплавов).

Концентрация углерода (по массе) для характерных точек диаграммы состояния Fe—Fe3C (см. рис. 83) следующая: В — 0,51 % С в жидкой фазе, находящейся в равновесии с б-ферритом и аусте-нитом при перитектической температуре 1499 °С; Н — 0,1 % С (предельное содержание в б-феррите при 1490 °С); J — 0,16 % С в аустените при перитектической температуре 1490 °С; Е — 2,14 % С (предельное содержание в аустените при эвтектической температуре 1147 °С); S — 0,8 % С в аустените при эвтектоидной температуре 727 °С; Р — 0,02 % С (предельное содержание в феррите при эвтектоидной температуре 727 °С).

В сплавах, содержащих от 0,15 до 0,5 % С при перитектической температуре в результате взаимодействия между 6-ферритом и жидкой фазой образуется аустенит, но некоторое количество жидкой фазы остается: Жв + Фя —*¦ Жв + Aj.

В работах [3, 41 проведен термодинамический расчет сплавов системы Со—W. В первой из указанных работ показано, что растворимость Со в (W) при перитектической температуре составляет ~2 % (ат,), во второй рассчитано влияние W на снижение температуры Кюри (аСо).

Растворимость Ge в (Сг) при перитектической температуре составляет 11 % (ат.) [2]. Это значение можно считать средним между значениями, приведенными в работах [4, 5] и составляющими 8—9 и 13 % (ат.) Ge соответственно, а значение ~5 % (ат.) Ge, указанное в работе [3], занижено. При температурах 1525, 1420, 1300 и 1100 "С растворимость Ge в (Сг) составляет 11, 9, 7 и 5 % (ат.) соответственно [5]. Данные по растворимости Ge в (Сг) при более низких температурах хорошо согласуются между собой, растворимость составляет менее 4 % (ат.) при 700—750 "С. Растворимость Сг в (Ge) составляет <0,3 % (ат.) при 895 °С [2].

необходимо для образования а-кристаллов концентрации Р. Поэтому перитектическое превращение заканчивается исчерпанием р-твердого раствора, и оставшаяся жидкость в интервале между точками 2'—3 кристаллизуется в а-фазу. При этом концентрация жидкости изменяется по кривой С—а, а концентрация образующихся а-кристаллов — по Р—3 (рис. 100).

Перитектическое превращение отличается от эвтектического. Если' при эвтектическом превращении из жидкой фазы одновременно кристаллизуются две твердые фазы, то при ие-ритектическом превращении кристаллизуется только одна фаза, образующаяся в результате взаимодействия ранее выделившейся фазы состава с с жидкой фазой состава с.

Процесс кристаллизации сплава 2 начинается при температуре /2 с выпадения из жидкой фазы кристаллов р-твердого раствора. При температуре tn происходит перитектическое превращение Же -\- Ре -*• arf ~h Же-

Рис, (KJ. Кривые охлаждения (t/, i: диаграмма состояния (б) сплавов, образующих ограниченные твердые растворы и претерпевающих перитектическое превращение

При этой температуре протекает перитектическое превращение (Жд -\- Фц—>Фц-\- AJ), в результате которого образуется двухфазная структура б-феррит (Ф) -(- у-твердый раствор (А). В сплаве, содержащем 0,16 % С (точка /), исходные кристаллы твердого раствора б-феррита в результате взаимодействия с жидкой фазой при пери-тектической реакции полностью превращаются в аустенит: Ж« + + Фн -> AJ.

Перитектическое превращение отличается от эвтектического. Если при эвтектическом превращении из жидкой фазы одновременно кристаллизуются две твердые фазы, то при перитектическом превращении кристаллизуется лишь одна фаза, образующаяся за счет ранее выделившейся твердой фазы и жидкой части сплава определенного состава (точка с).

Кристаллизация сплавов, состав которых соответствует линии cd, начинается с выделения из жидкой фазы кристаллов р-твер-дого раствора. По достижении температуры tn происходит перитектическое превращение:

При этой температуре протекает перитектическое превращение Жв -j- ФИ ->¦ Фн + Aj, в результате которого образуется двухфазная структура б-феррит (Ф) + Y-твердый раствор (А). В сплаве, содержащем 0,16 % С (точка /), исходные кристаллы твердого раствора б-феррита в результате взаимодействия с жидкой фазой при перитектической реакции полностью превращаются в ау-стенит:

Промежуточные фазы в системе отсутствуют. При температуре 1494 °С происходит перитектическое превращение Ж + (аРе) « (уРе). Между (уРе) и высокотемпературной модификацией (аСо) образуется непрерывный ряд твердых растворов (уРе, аСо); кривые ликви-

В соответствии с работами [11, 13, 14] фаза Co5Sm стабильна при нагреве только до 600—750 °С, однако в работе [15] распад этого соединения не подтвержден. В работе [9] на основании металлографического исследования указывается, что максимальная растворимость Sm в фазе Co5Sm наблюдается при температуре 1200 °С (при этом состав соединения соответствует формуле Co48Sm). При температуре выше 1237 °С растворимость Sm значительно уменьшается так, что перитектическое превращение при температуре 1320 °С происходит в точке, соответствующей составу Со5 ^т. В работе [12] определены границы области гомогенности соединения Co5Sm в интервале температур 1200—800 "С, причем растворимость Sm в Co5Sm увеличивается при понижении температуры (в отличии от [9]) и составляет 0,098-0,118 % (ат.) при температуре 800 "С.

Сплавы изготовляли из Dy чистотой 99,9 % (по массе) и In чисто той 99,999 % (по массе). Сплавы гомогенизировали при 800 "С i течение 450 ч и закаливали в воде [1, 2]. Исследование выполнено методами термического, микроструктурного и рентгеновского анали зов. В системе образуются пять соединений. Фазы Dy2In, Dyln, Dy3In5 и Dyln3 плавятся конгруэнтно при 1260, 1300, 1140 и 1150 Т соответственно. Соединение Dy5In3 образуется по перитектической реакции при температуре -1220 °С. В сплавах системы кристаллизу ются две эвтектики PDy + Dy2In, Dy3In5 + Dyln3 при одинаковой температуре 1100 °С. При температуре 1000 °С pDy, содержащий -16 % (ат.) In, претерпевает эвтектоидное превращение pDy * »* «Dy + Dy2In. При температуре 1000 °С в aDy растворяется 8 % (ат.) In. Очевидно, в сплавах, богатых In, при 160 °С протекает вырожденное перитектическое превращение.