Діаграма стану сплавів, що утворюють твердий розчин

сплавів, що утворюють хімічну сполуку

від їх хімічного складу і температури. Фазова діаграма стану «залізо-вуглець» є фундаментом науки

про сталь ічавун, як сплави заліза з вуглецем.
Вуглець із залізом утворює хімічну сполуку Fe3C (цементит) або може перебувати у сплаві у вільному стані у вигляді графіту. Відповідно є дві діаграми сплавів «залізо-вуглець»: цементитна і графітна. Оскільки на практиці застосовують сплави заліза із вмістом вуглецю до 6,67% (що відповідає вмісту вуглецю у цементиті), то зазвичай розглядається частина діаграми стану від чистого заліза до вмісту вуглецю 6,67%, що відповідає цементиту і вона носить назву «цементитна». Оскільки цементит фаза метастабільна, то і відповідна діаграма називається метастабільною (суцільні лінії на рисунку).

в твердому стані та не утворюють хімічних сполук. Діаграма стану таких

сплавів наведена на рис.3.1. На цій діаграмі лінії мають такі назви та фізичний зміст. Лінія А1СВ1 – лінія ліквідус – геометричне місце точок (температур) початку кристалізації сплавів даної системи. При цьому по лінії А1Спочинається кристалізація чистого компонента А, а по лініїСВ1 – компонента В. Лінія DCE – лінія солідус – геометричне місце точок кінця кристалізації. Крім того лініяDCE має назву лінії евтектичного перетворення, суть якого полягає в тому, що рідка фаза, склад якої відповідає точціС діаграми, кристалізується з утворенням одночасно кристалів А і В. Механічна суміш двох видів кристалів, які одночасно кристалізуються із рідкої фази, називаєтьсяевтектикою. Евтектичний сплав має найнижчу температуру кристалізації серед сплавів даної системи. Сплави, які розміщені лівіше точки С, називаютьсядоевтектичними. Їх структура складається окремих кристалів компонента А та евтектики. Сплав, який за хімічним складом відповідає точці С діаграми, називаєтьсяевтектичним і його структура повністю складається з евтектики.

твердому станах в залежності від концентрації і температури дана на

рис.1. 

Малюнок 1. Діаграма стану з необмеженою розчинністю компонентів  Якщо два компоненти необмежено розчиняються в рідкому і твердому станах, то можливе існування лише двох фаз - рідкого розчину Ж (L) і твердого розчину (a). Отже, трьох фаз бути не може, кристалізація не спостерігається при постійній температурі і горизонтальної лінії на діаграмі немає.  При температурі вище лінії t А а t У, званою лінією ликвидус, існує тільки рідка фаза Ж. У цій області вільна енергія рідкої фази Fж нижче вільної енергії твердого розчину F a, що складається з компонентів А і В.