9. Диаграмма состояния для сплавов, испытывающих полиморфные превращения

В приведенных выше диаграммах рассматривали первичные превращения, связанные с процессом кристаллизации жидкого сплава.

При вторичной кристаллизации вследствие изменения растворимости с изменением температуры выделяются вторичные кристаллы. Вторичная кристаллизация наблюдается и в том случае, если хотя бы один из компонентов претерпевает аллотропические превращения. Таким образом, превращения в твердом состоянии наблюдаются во всех тех случаях, при которых хотя бы один из компонентов обладает полиморфизмом (т. е. в диаграммах, где компонентами являются железо, олово, кобальт, марганец, титан, цирконий и некоторые другие элементы).

В рассматриваемых диаграммах с полиморфными превращениями (рис. 105) верхняя часть диаграммы характеризует первичную кристаллизацию, нижняя — вторичную.

Вид диаграммы состояния зависит от соединений, образующихся между аллотропическими формами обоих компонентов. Рассмотрим некоторые наиболее типичные случаи и возможные виды диаграммы состояния.

Предположим, что компонент А имеет две модификации — первая модификация (существующая при низкой температуре) изоморфна компоненту В и может образовать с ним неограниченный твердый раствор (рис. 105, a); CDP — область существования двух твердых растворов — , концентрация которых определяется кривыми и — линия пернтектического образования -твердого раствора.

Рис. 105. Диаграммы состояний с полиморфными превращениями

Если кристаллы компонента В будут изоморфны высокотемпературной модификации , то диаграмма примет вид, изображенный на рис. — область существования в равновесии двух твердых растворов.

Если А и В имеют по две модификации, причем так же как и изоморфны и образуют неограниченный ряд твердых растворов, то диаграмма примет иной вид (рис. 105, в). Она будет как бы сдвоенной, «двухэтажной» диаграммой для случая, при котором компоненты неограниченно растворимы друг в друге в твердом состоянии.

Если низкотемпературные модификации ограниченно растворимы друг в друге, а высокотемпературные — неограниченно, то получим сочетание диаграмм (рис. 105, г), рассмотренных в п. 6 и 7.

При температуре, соответствующей линии происходит распад -твердого раствора с одновременным выделением а- и -твердых растворов:

Превращение протекает аналогично кристаллизации эвтектики, но исходным маточным раствором является не жидкость, а твердый раствор. В отличие от кристаллизации эвтектики из жидкости подобное превращение называется не эвтектическим, а эвтектоидным, а смесь полученных кристаллов — эвтектоидом.