CẤU TẠO HỢP KIM VÀ GIẢN ĐỒ TRẠNG THÁ
3.3.3.1. Giản đồ hệ hai nguyên hòa tan vô hạ nở trạng thái lỏng và trạng thái rắn
Phần lớn trường hợp hai nguyên hòa tan vô hạn ở trạng thái lỏng, nhưng số trường hợp hòa tan vô hạn ở trạng thái rắn lại rất ít, đó là trường hợp của hệ: Cu - Ni; Au - Ag; Au - Pt; Fe - Ni; Au - Ni; Cr - Mo ...
- Dạng giản đồ:
- Các đường trên giản đồ: TA m TB: là đường lỏng
α: dung dịch rắn thay thế của B trong A hoặc A trong B.
Điểm TA và TB ứng với nhiệt độ nóng chảy của hai kim loại nguyên chất tạo nên hệ hợp kim.
- Sự kết tinh của kim loại điển hình: Trên điểm (1) - hợp kim lỏng.
Từ điểm (1) đến (2) - lỏng chuyển sang rắn. Dưới điểm (2) - kết thúc kết tinh α. - Đường nguội của hợp kim điển hình: hình vẽ
Phía trên đường lỏng là vùng tồn tại của dung dịch lỏng, phía dưới đường đặc là
vùng tồn tại của dung dịch rắn (α), trong khoảng giữa 2 đường lỏng và đặc gồm có cả 2 pha: dung dịch rắn và dung dịch lỏng, đấy là vùng ứng với sự kết tinh hay nóng chảy của hợp kim.
- Đặc điểm của hợp kim:
Có tính dẻo cao do đồng nhất là một pha dung dịch rắn. Luôn xảy ra sự thiên tích do đó ít sử dụng để sản xuất đúc.
* Quy tắc đòn bẩy để xác định thành phần pha trong hợp kim:
Khảo sát hợp kim chứa x%B ở nhiệt độ t0 trạng thái này được biểu diễn bởi điểm Q. Giả sử ở nhiệt độ đã cho, hợp kim bao gồm 2 pha M và N, trong pha M có chứa x1%B, còn trong pha N chỉ chứa x2%B. Ta cần tìm lượng tương đối của 2 pha đó là m và n trong một đơn vị của hợp kim. Ta thấy m.x1 là lượng chứa của B trong M; n.x2 là lượng chứa của B trong N nên:
Quy tắc này giúp ta tính được tỷ lệ pha của hợp kim nếu nó cấu tạo bởi 2 pha.