ΜΕΛΕΤΗ ∆ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ ΦΑΣΕΩΝ 1. ∆ΙΜΕΡΕΣ ∆ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΕ ΠΛΗΡΗ ΣΤΕΡΕΑ ∆ΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ (Σχ. 1)

Σχήµα1: ∆ιµερές διάγραµµα µε πλήρη στερεά διαλυτότητα

Μελετάται η απόψυξη διµερούς κράµατος Α-Β, το οποίο βρίσκεται αρχικά σε κατάσταση τήγµατος (θέση 0). Ακολουθώντας την ευθεία 0123…, που περιγράφει την πορεία της απόψυξης, παρατηρούνται οι ακόλουθες µεταβολές:

Θέση 0: Οµογενής υγρή φάση L µε συγκέντρωση C0. Θέση 1: Είσοδος στη διφασική περιοχή L+s. Σχηµατισµός του πρώτου κρυστάλλου στερεάς φάσης s µε συγκέντρωση Cκ µέσα στην υγρή φάση L συγκέντρωσης C0. Θέση 2: Συνύπαρξη υγρής φάσης L συγκέντρωσης CΓ και στερεάς φάσης s συγκέντρωσης CA. Η σχέση µαζών και τα ποσοστά µαζών των δύο φάσεων µέσα στη µάζα m του κράµατος προσδιορί-ζονται µε εφαρµογή του κανόνα του µοχλού. Ισχύουν οι ακόλουθες σχέσεις:

Λόγος µαζών: s

L

m ( )m (BA

ΒΓ=

).

Ποσοστά µαζών: sm (m (A

ΒΓ=

Γ))

και Lm ( )m (A )

ΒΑ=

Γ.

Θέση 3: ∆ιακρίνουµε τις ακόλουθες περιπτώσεις: • Στη θερµοκρασία Τs+θ (θ απειροστή), δηλ. λίγο πριν από την ολοκλήρωση της στερεοποίησης.

Συνύπαρξη υγρής φάσης L συγκέντρωσης Cλ και στερεάς φάσης s συγκέντρωσης C0. • Στη θερµοκρασία Τs-θ (θ απειροστή), δηλ. µόλις έχει ολοκληρωθεί η στερεοποίηση του

κράµατος, υφίσταται οµογενής στερεά φάση s συγκέντρωσης C0. ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ • Πάνω από την καµπύλη liquidus το κράµα είναι υγρό. • Κάτω από την καµπύλη solidus το κράµα είναι µονοφασικό στερεό. • Μεταξύ των καµπυλών solidus και liquidus συνυπάρχουν η στερεά και η υγρή φάση.

1

2. ∆ΙΜΕΡΕΣ ∆ΙΑΓΡΑΜΜΑ ΜΕ ΧΑΣΜΑ ∆ΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑΣ (Σχ. 2)

Σχήµα 2: ∆ιµερές διάλυµα µε χάσµα διαλυτότητας

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ 1. Στη θερµοκρασία Τ1 υπάρχει µόνο η υγρή φάση L (το υγρό έχει χαµηλότερη ελεύθερη

ενέργεια από το στερεό για όλες τις συστάσεις). 2. Στη θερµοκρασία Τ2:

• Για συστάσεις C<Cα και C>Cδ το κράµα είναι σταθερό ως µονοφασικό στερεό. • Για συστάσεις Cβ<C<Cγ το κράµα είναι σταθερό ως µονοφασικό υγρό. • Για συστάσεις Cα<C<Cβ και Cγ<C<Cδ το κράµα είναι σταθερό ως διφασικό µίγµα στερεού

και υγρού. 3. Σε θερµοκρασία Τ<Τc το στερεό διάλυµα έχει την τάση να διαχωριστεί σε δύο στερεές φάσεις

α1 και α2. 4. Στη θερµοκρασία Τ3 η στερεά φάση είναι σταθερή ως µίγµα δύο φάσεων α1 και α2 µε

συστάσεις Cε και Cζ, αντίστοιχα. 5. Η περιοχή διφασικής ισορροπίας α1+α2 του διαγράµµατος ονοµάζεται χάσµα διαλυτότητας

(miscibility gap). 6. Έξω από το χάσµα διαλυτότητας το κράµα υπάρχει ως οµογενές στερεό διάλυµα φάσεως α.

2

3. Η ΤΡΙΦΑΣΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΣΤΑ ∆ΙΜΕΡΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΠΙΝΑΚΑΣ 1. Τύποι τριφασικής ισορροπίας συναντώµενοι στα διµερή διαγράµµατα ισορ-ροπίας των φάσεων (α, β, γ: στερεές φάσεις – L, L1, L2: υγρές φάσεις)

Μετασχηµατισµός Αντίδραση Χαρακτηριστική µορφή στο διάγραµµα φάσεων

Παράδειγµα

Ευτηκτικός

L = α + β

Ag-Cu

Ευτηκτοειδής

α = β + γ

Fe-C

Περιτηκτικός

α + L = β

Fe-Ni

Περιτηκτοειδής

α + β = γ

Al-Cu

Μονοτηκτικός

L1= α + L2

Cu-Pb

Μετατηκτικός

α = β + L

Ag-Li

Συντηκτικός

L1+ L2 = α

K-Zn

• Όταν συνυπάρχουν 3 φάσεις (p=3) σε διµερές σύστηµα (c=2), τότε σύµφωνα µε το νόµο του Gibbs το σύστηµα έχει µηδέν βαθµούς ελευθερίας (f=0).

• Η προηγούµενη παρατήρηση σηµαίνει ότι: Η τριφασική ισορροπία µπορεί να υπάρξει σε µία µόνο θερµοκρασία. ⇒

⇒

⇒ ⇒

⇒

Οι χηµικές συστάσεις των φάσεων που συνυπάρχουν παραµένουν σταθερές. • Όταν προσδίδεται θερµότητα στο σύστηµα, παρατηρούνται τα ακόλουθα:

Η θερµοκρασία και οι χηµικές συστάσεις παραµένουν σταθερές. Μεταβάλλονται όµως τα σχετικά ποσοστά των φάσεων, µέχρις ότου αναλωθεί µία από τις φάσεις και το σύστηµα γίνει µονοµεταβλητό (f=1). Εάν αναλωθούν ταυτόχρονα δύο από τις τρεις φάσεις, τότε το σύστηµα γίνεται διµετα-βλητό (f=2).

• Από τον Πίν. 1 φαίνεται ότι οι µετασχηµατισµοί που περιλαµβάνουν υγρές φάσεις έχουν την κατάληξη –κτικός, ενώ αυτοί που περιλαµβάνουν µόνο στερεές φάσεις έχουν την κατάληξη –κτοειδής. Στα επόµενα θα µελετηθούν µερικές από τις περιπτώσεις τριφασικής ισορροπίας του Πίν, 1.

3

4. ∆ΙΜΕΡΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕ ΕΥΤΗΚΤΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ (α) Βασικές έννοιες

(α)

(β)

Σχήµα 3 (α) Γενικά χαρακτηριστικά διαγράµµατος ισορροπίας φάσεων µε ευτηκτικό σηµείο, (β) Καµπύλες απόψυξης σε διάφορες συγκεντρώσεις του κράµατος

Στο Σχ. 3(α) παρουσιάζεται τυπικό διάγραµµα διµερούς συστήµατος Α-Β µε ευτηκτικό σηµείο

Ε, στο οποίο ορίζονται τα εξής χαρακτηριστικά µεγέθη και καµπύλες: • Ευτηκτικό κράµα: είναι το κράµα, κατά την ψύξη του οποίου όλο το υγρό στερεοποιείται µέσω

της ευτηκτικής αντίδρασης L=α+β. • Ευτηκτικό σηµείο Ε: είναι το σηµείο τριµερούς ισορροπίας του διαγράµµατος µε θερµοκρασία

τήξης χαµηλότερη από εκείνη των δύο κύριων συστατικών του κράµατος. • Ευτηκτική σύσταση CE: είναι η σύσταση του ευτηκτικού κράµατος. • Ευτηκτική θερµοκρασία ΤΕ: είναι η θερµοκρασία που αντιστοιχεί στο ευτηκτικό σηµείο. • Υποευτηκτικό κράµα: είναι κάθε κράµα µε σύσταση C<CE. • Υπερευτηκτικό κράµα: είναι κάθε κράµα µε σύσταση C>CE. • Γραµµή liquidus για τη φάση α ≡ ΤΑΕ. • Γραµµή solidus για τη φάση α ≡ ΤΑΓ. • Γραµµή liquidus για τη φάση β ≡ ΤΒΕ. • Γραµµή solidus για τη φάση β ≡ ΤΒ∆. • Γραµµή liquidus για διµερές σύστηµα ≡ΤΑΕΤΒ. • Γραµµή solidus για διµερές σύστηµα ≡ΤΑΓΕ∆ΤΒ. • Γραµµή solvus για φάση α ≡ ΓΑ. • Γραµµή solvus για φάση β ≡ ∆Ζ.

Στο Σχ. 3(β) παρουσιάζονται οι καµπύλες απόψυξης για κράµατα διαφόρων συστάσεων (Ι, ΙΙ: υποευτηκτικά, ΙΙΙ: ευτηκτικό, IV: υπερευτηκτικό), όπου φαίνεται σαφώς η διαφορετική συµπεριφορά απόψυξης του ευτηκτικού κράµατος.

Από θερµοδυναµικής πλευράς (Σχ. 4), είναι δυνατή η µετάβαση από την ιδανική κατάσταση της πλήρους αναµιξιµότητας σε κάθε φάση στην κατάσταση µερικής αναµιξιµότητας µε ολοένα αυξανόµενη διαφορά, εάν η τιµή της ενθαλπίας ανάµιξης ∆Ηm βαίνει συνεχώς θετικότερη (1→4).

Στα αµέσως επόµενα µελετάται η απόψυξη διµερών κραµάτων διαφόρων συστάσεων

ενός διµερούς συστήµατος µε ευτηκτικό σηµείο (ευθείες Ι, ΙΙ, ΙΙΙ και IV του Σχ. 3(α)).

4

Σχήµα 4: Θερµοδυναµική εξήγηση της µετάβασης από την κατάσταση πλήρους αναµιξιµότητας στην τριφασική ισορροπία

(β) Απόψυξη ευτηκτικού κράµατος

Σχήµα 5: ∆ιµερές διάγραµµα φάσεων µε ευτηκτική - Χαρακτηριστική ευτηκτική δοµή.

Θέση 0: Υγρή φάση L µε συγκέντρωση CΕ. Θέση E: Στην ευτηκτική θερµοκρασία ΤΕ το κράµα αρχίζει να στερεοποιείται σύµφωνα µε την ευτηκτική αντίδραση L(CE) = α(CΓ) + β(C∆), όπου µέσα στις παρενθέσεις αναφέρονται οι χηµικές συστάσεις των φάσεων.

5

Η στερεοποίηση του υγρού γίνεται συνήθως µε σχηµατισµό επάλληλων στρώσεων (λαµελών) των φάσεων α και β, όπως φαίνεται στο Σχ. 5 και η προκύπτουσα δοµή λέγεται ευτηκτική δοµή.

Η ευτηκτική αντίδραση συνεχίζεται µέχρις ότου αναλωθεί όλο το υγρό, ενώ, όσο διαρκεί, οι τρεις φάσεις L, α και β συνυπάρχουν σε θερµοδυναµική ισορροπία. Στο τέλος της ευτηκτικής αντίδρασης, οι ευτηκτικές στερεές φάσεις α(CΓ) και β(C∆) βρίσκονται σε ισορροπία και τα βάρη τους προσδιορίζονται µε εφαρµογή του κανόνα του µοχλού στην ευτηκτική θερµοκρασία. ∆ηλαδή,

θα είναι: Σχέση µαζών των δύο φάσεων: m ( )m (

α

β )Ε∆

=ΕΓ

.

Θέση 1: Σε περαιτέρω µείωση της θερµοκρασίας του κράµατος, οι συστάσεις των φάσεων α και β βρίσκονται σε ισορροπία και τα βάρη τους µεταβάλλονται σύµφωνα µε τις καµπύλες solvus ΓΖ και ∆Η, ακολουθώντας τον κανόνα του µοχλού. Εποµένως, στη θέση 1 θα είναι:

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: m (1 )m (1

α

β )λ

=κ

.

(γ) Απόψυξη υποευτηκτικού κράµατος

Θα µελετηθεί η απόψυξη των κραµάτων που αντιστοιχούν στις ευθείες Ι και ΙΙ του Σχ. 3. Περίπτωση 1η (ευθεία ΙΙ)

Σχήµα 6: Μελέτη υποευτηκτικού κράµατος (ευθεία ΙΙ)

6

Θέση 0: Υγρή φάση L µε συγκέντρωση CN. Θέση 1: Είσοδος στη διφασική περιοχή L+α. Συνύπαρξη υγρής φάσης L(CN) και πρώτου κρυστάλλου προευτηκτικής στερεάς φάσης α(Cκ). Θέση 2: Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cµ) και προευτηκτικής στερεάς φάσης α(Cλ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: L

m (2 )m (2

α)

µ=

λ.

Θέση 3: ∆ιακρίνουµε τις ακόλουθες περιπτώσεις: • Στη θερµοκρασία Τ3+θ (θ απειροστή): Συνύπαρξη ευτηκτικής υγρής φάσης L(CΕ) και

προευτηκτικής στερεάς φάσης α(CΓ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: L

m (3 )m (3

α)

Ε=

Γ.

• Στη θερµοκρασία ΤΕ-θ (θ απειροστή): Ισόθερµος µετασχηµατισµός της υγρής φάσης L σε ευτηκτικές στερεές φάσεις α και β.

Σχέση µαζών των συνολικών φάσεων α και β: m ( )m (

α

β )Ε∆

=ΕΓ

.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η συνολική στερεά φάση α θα αποτελείται από προευτηκτικούς και ευτηκτικούς κρυστάλλους α.

Τέλος, στη διφασική περιοχή α+β oι µετασχηµατισµοί µεταξύ των φάσεων α και β διαµορφώνονται κατά τα γνωστά από τις καµπύλες Solvus (ΓΖ και ∆Η). Περίπτωση 2η (ευθεία Ι)

Σχήµα 7: Μελέτη υποευτηκτικού κράµατος (ευθεία Ι)

7

Θέση 0: Υγρή φάση µε συγκέντρωση CM. Θέση 1: Είσοδος στη διφασική περιοχή L+α. Συνύπαρξη υγρής φάσης L(CM) και πρώτου κρυ-στάλλου προευτηκτικής στερεάς φάσης α(Cκ). Θέση 2: Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cµ) και προευτηκτικής στερεάς φάσης α(Cλ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: L

m (2 )m (2

α)

µ=

λ.

Θέση 3: ∆ιακρίνουµε τις ακόλουθες περιπτώσεις: • Στη θερµοκρασία Τ3+θ (θ απειροστή): Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cν) και προευτηκτικής

στερεάς φάσης α(CΜ). • Στη θερµοκρασία ΤΕ-θ (θ απειροστή): Προευτηκτική οµογενής στερεά φάση α(CΜ). Θέση 4: Προευτηκτική οµογενής στερεά φάση α(CΜ). Θέση 5: Είσοδος στη διφασική περιοχή α+β. Συνύπαρξη προευτηκτικής στερεάς φάσης α(CΜ) και πρώτου κρυστάλλου προευτηκτικής στερεάς φάσης β(Cξ). Θέση 6: Συνύπαρξη στερεάς φάσης α(Co) και στερεάς φάσης β(Cπ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: m (6 )m (6

α

β )π

=ο

.

(δ) Απόψυξη υπερευτηκτικού κράµατος

Αναφερόµενοι στην πορεία απόψυξης IV του Σχ. 3, ισχύουν κατ’ αναλογία όσα έχουν αναφερθεί στην πορεία απόψυξης II για υποευτηκτικό κράµα. 5. ∆ΙΜΕΡΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕ ΠΕΡΙΤΗΚΤΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ (α) Βασικές έννοιες

(α)

(β)

Σχήµα 8: (α) Γενικά χαρακτηριστικά διαγράµµατος ισορροπίας φάσεων µε περιτηκτικό σηµείο, (β) Καµπύλες απόψυξης σε διάφορες συγκεντρώσεις

8

• Περιτηκτικός µετασχηµατισµός είναι η ισοθερµοκρασιακή µεταβολή φάσεων ενός κράµατος που περιγράφεται από τη γενική εξίσωση:

Υγρή φάση L(CP1) + στερεά φάση β(CP3) → στερεά φάση α(CP2) • Περιτηκτική θερµοκρασία (ΤP) είναι η θερµοκρασία περιτηκτικού µετασχηµατισµού και

εµπεριέχεται µεταξύ των σηµείων τήξης των καθαρών συστατικών Α και Β. • Περιτηκτικό σηµείο είναι το σηµείο, στο οποίο λαµβάνει χώρα περιτηκτικός µετασχηµατισµός

(σηµείο Ρ2 στο Σχ. 8) • Περιτηκτικό είναι κράµα µε συγκέντρωση CP2. • Υποπεριτηκτικό είναι κράµα µε συγκέντρωση C<CP2. • Υπερπεριτηκτικό είναι κράµα µε συγκέντρωση C>CP2. • Οι στερεές φάσεις στις περιοχές α και β συµπεριφέρονται ως στερεά διαλύµατα πλήρους

αναµιξιµότητας. • ∆ιαγράµµατα µε περιτηκτικό σηµείο ευνοούνται όταν υπάρχει µεγάλη διαφορά µεταξύ των σ.τ.

των καθαρών συστατικών Α και Β. (β) Απόψυξη περιτηκτικού κράµατος

Σχήµα 9: Απόψυξη περιτηκτικού κράµατος

Θέση 0: Υγρή φάση L µε συγκέντρωση CP. Θέση 1: Είσοδος στην διφασική περιοχή L+β. Συνύπαρξη υγρής φάσης L(CΡ) και πρώτου κρυ-στάλλου προευτηκτικής στερεάς φάσης β(Cκ). Θέση 2: Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cλ) και µεταπεριτηκτικής στερεάς φάσης β(Cµ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: Lm (2 )m (2β )

µ=

λ.

Θέση Ρ: ∆ιακρίνουµε τις περιπτώσεις: • Στη θερµοκρασία ΤΡ+θ (θ απειροστή): Συνύπαρξη υγρής φάσης L(CΓ) και στερεάς φάσης

β(C∆). Σχέση µαζών των δύο φάσεων: L

m ( )m (

β

)ΡΓ

=Ρ∆

.

9

• Στη θερµοκρασία ΤΡ-θ (θ απειροστή): Ισόθερµος µετασχηµατισµός της υγρής φάσης L και της στερεάς φάσης β σε στερεά φάση α(CP). Οποιοσδήποτε περαιτέρω µετασχηµατισµός σε χαµηλότερη θερµοκρασία εξαρτάται από τη

σχετική θέση των διαφόρων καµπυλών µετασχηµατισµού. (γ) Απόψυξη υποπεριτηκτικού κράµατος

Σχήµα 10: Απόψυξη υποπεριτηκτικού κράµατος

Θέση 0: Υγρή φάση L µε συγκέντρωση C0. Θέση 1: Είσοδος στη διφασική περιοχή L+β. Συνύπαρξη υγρής φάσης L(C0) και πρώτου κρυ-στάλλου στερεάς φάσης β(Cκ). Θέση 2: Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cλ) και στερεάς φάσης β(Cµ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: Lm (2 )m (2β )

µ=

λ.

Θέση 3: ∆ιακρίνουµε τις περιπτώσεις: • Στη θερµοκρασία ΤΡ+θ (θ απειροστή): Συνύπαρξη υγρής φάσης L(CΓ) και στερεάς φάσης

β(C∆). Σχέση µαζών των δύο φάσεων: Lm (3 )m (3β )

∆=

Γ.

• Στη θερµοκρασία ΤΡ-θ (θ απειροστή): Έχει λάβει χώρα ο περιτηκτικός µετασχηµατισµός και αποµένουν σε ισορροπία υγρή φάση L(CΓ) και στερεά φάση α(CΡ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: Lm (3 )m (3α )

Ρ=

Γ.

Θέση 4: Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cν) και στερεάς φάσης α(Cξ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: Lm (4 )m (4α )

ξ=

ν.

Θέση 5: Περαίωση της πήξης. Απόδοση οµογενούς στερεάς φάσης α(C0).

10

(δ) Απόψυξη υπερπεριτηκτικού κράµατος

Σχήµα 11: Απόψυξη υπερπεριτηκτικού κράµατος

Θέση 0: Υγρή φάση L µε συγκέντρωση C0. Θέση 1: Είσοδος στη διφασική περιοχή L+β. Συνύπαρξη υγρής φάσης L(C0) και πρώτου κρυ-στάλλου στερεάς φάσης β(Cκ). Θέση 2: Συνύπαρξη υγρής φάσης L(Cλ) και στερεάς φάσης β(Cµ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: Lm (2 )m (2β )

µ=

λ.

Θέση 3: ∆ιακρίνουµε τις περιπτώσεις: • Στη θερµοκρασία ΤΡ+θ (θ απειροστή): Συνύπαρξη υγρής φάσης L(CΓ) και στερεάς φάσης

β(C∆). Σχέση βαρών των δύο φάσεων: Lm (3 )m (3β )

∆=

Γ.

• Στη θερµοκρασία ΤΡ-θ (θ απειροστή): Έχει λάβει χώρα ο περιτηκτικός µετασχηµατισµός και αποµένουν σε ισορροπία στερεά φάση β(C∆) και στερεά φάση α(CΡ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: m (3 )m (3

β

α )Ρ

=∆

.

Θέση 4: Συνύπαρξη στερεάς φάσης α(Cν) και στερεάς φάσης β(Cξ).

Σχέση µαζών των δύο φάσεων: m (4 )m (4

β

α )ν

=ξ

.

Στο Σχ. 12 περιγράφεται από θερµοδυναµικής πλευράς η µετάβαση από την ιδανική

κατάσταση πλήρους αναµιξιµότητας στην κατάσταση µερικής αναµιξιµότητας µε περιτηκτικό σηµείο (1→4).

11

Σχήµα 12: Θερµοδυναµική εξήγηση της µετάβασης από την κατάσταση πλήρους αναµιξιµότητας στην τριφασική ισορ-

ροπία κράµατος µε περιτηκτικό σηµείο 6. ∆ΙΜΕΡΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕ ΜΟΝΟΤΗΚΤΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ (α) Βασικές έννοιες

Σχήµα 13: Γενικά χαρακτηριστικά διαγράµµατος ισορροπίας

φάσεων µε µονοτηκτικό σηµείο • Περιγράφουν κράµατα που παρουσιάζουν µερική αναµιξιµότητα στην υγρή φάση.

12

• Μονοτηκτικός µετασχηµατισµός είναι ο εξωθερµικός ισοθερµοκρασιακός µετασχηµα-τισµός που περιγράφεται από τη γενική εξίσωση:

Υγρή φάση L1(CΛ1) → υγρή φάση L2(CΛ2) + στερεά φάση α(CΣ) • Μονοτηκτική θερµοκρασία (Τµ) είναι η θερµοκρασία µονοτηκτικού µετασχηµατισµού. • Μονοτηκτικό σηµείο είναι το σηµείο, στο οποίο λαµβάνει χώρα µονοτηκτικός µετασχηµα-

τισµός (σηµείο Λ1 στο Σχ. 13) • Μονοτηκτικό είναι κράµα µε συγκέντρωση CΛ1. • Υποµονοτηκτικό είναι κράµα µε συγκέντρωση C<CΛ1. • Υπερµονοτηκτικό είναι κράµα µε συγκέντρωση C>CΛ1. (β) Απόψυξη υπερµονοτηκτικού κράµατος

Σχήµα 14: Απόψυξη υπερµονοτηκτικού κράµατος

Κατά την απόψυξη του κράµατος κατά µήκος της ευθείας Ι παρατηρούνται:

Σηµείο 2: Εµφανίζονται δύο µη αναµίξιµες υγρές φάσεις (σε χωριστές στιβάδες), η L1(CM) και η L2(CB), µε αναλογίες βαρών σύµφωνα µε τον κανόνα του µοχλού. Στη µονοτηκτική θερµοκρασία Τµ: H υγρή φάση L2(CB) παραµένει, ενώ η υγρή φάση L1(CM) µετατρέπεται σε µίγµα στερεάς φάσης α(CA) και υγρής φάσης L2(CB). Σε θερµοκρασία T<Τµ: O µετασχηµατισµός εξαρτάται από τις λεπτοµέρειες του διαγράµµατος στα σηµεία Α, ∆ και Ε που δεν απεικονίζονται στο διάγραµµα του Σχ. 14.

13

(γ) Απόψυξη υποµονοτηκτικού κράµατος

Σχήµα 15: Απόψυξη υποµονοτηκτικού κράµατος

Στο Σχ. 15 παρουσιάζεται η απόψυξη ενός υποµονοτηκτικού κράµατος (ευθεία ΙΙ) και ο

µηχανισµός µετασχηµατισµού των διαφόρων φάσεων στις διάφορες θερµοκρασίες.

14