36
PhÇn II
Hîp kim vµ biÕn ®æi tæ chøc
Ch−¬ng 3 Hîp kim vµ gi¶n ®å pha
3.1.
3.1.3.1.
3.1. CÊu tróc tinh thÓ cña hîp kim
CÊu tróc tinh thÓ cña hîp kimCÊu tróc tinh thÓ cña hîp kim
CÊu tróc tinh thÓ cña hîp kim
3.1.1.
3.1.1.3.1.1.
3.1.1. Kh¸i niÖ m vÒ hîp kim
Kh¸i niÖ m vÒ hîp kimKh¸i niÖ m vÒ hîp kim
Kh¸i niÖ m vÒ hîp kim
a.
a.a.
a. §Þ nh nghÜ a
§Þ nh nghÜ a§Þ nh nghÜ a
§Þ nh nghÜ a
Hîp kim lµ hçn hîp cña kim lo¹i víi mét hoÆc nhiÒ u kim lo¹i hoÆc ¸ kim kh¸c.
La t«ng= hîp kim Cu + Zn → hîp kim ®¬n gi¶ n chØ gåm 2 nguyª n tè
Gang: Fe+Mn+Si vµ C+P+S, nguyª n tè chÝ nh lµ Fe (kim lo¹ i) → hîp kim phøc t¹ p.
Nguyª n tè kim lo¹ i chÝ nh (> 50%) ®−îc gäi lµ nÒ n hay nguyª n tè c¬ së.
b.
b.b.
b. −u viÖ t cña hîp kim
u viÖ t cña hîp kimu viÖ t cña hîp kim
u viÖ t cña hîp kim so víi kim lo¹i
so víi kim lo¹i so víi kim lo¹i
so víi kim lo¹i
Hîp kim: ®é bÒ n, ®é cøng, tÝ nh chèng mµ i mßn cao h¬n, tÝ nh c«ng nghÖ tèt h¬n: ®óc, c¾ t
gät, nhiÖ t luyÖ n ®Ó ho¸ bÒ n tèt h¬n, rÎ h¬n.
Kim lo¹ i nguyª n chÊ t: dÉ n nhiÖ t, dÉ n ®iÖ n tèt (d© y dÉ n, trang søc, ®iÖ n cùc Pt, Au)
c.
c.c.
c. Mét sè kh¸i niÖ m
Mét sè kh¸i niÖ mMét sè kh¸i niÖ m
Mét sè kh¸i niÖ m
• Pha: cïng cÊ u tróc, cïng tr¹ ng th¸ i, cïng kiÓ u vµ th«ng sè m¹ ng, c¸ c tÝ nh chÊ t c¬ - lý -
hãa x¸ c ®Þ nh, ph© n c¸ ch nhau bëi mÆ t ph© n chia pha.
• CÊ u tö lµ c¸ c phÇ n ®éc lË p cã khèi l−îng kh«ng ®æi, chóng t¹ o nª n c¸ c pha trong hîp
kim.
• HÖ lµ tË p hîp c¸ c pha, cã thÓ ë c© n b» ng hoÆ c kh«ng c© n b» ng.
T¹ o thµ nh hçn hîp c¬ häc A + B
K
KK
Khi
hihi
hi cã t−¬ng t¸c:
cã t−¬ng t¸c: cã t−¬ng t¸c:
cã t−¬ng t¸c: 2 tr−êng hîp x¶ y ra:
- hßa tan thµ nh dung dÞ ch r¾ n, tæ chøc mét pha nh− kim lo¹ i nguyª n chÊ t (h× nh 3.2b) dung
m«i
- ph¶ n øng víi nhau thµnh hîp chÊ t hãa häc, t¹ o thµ nh kiÓ u m¹ ng míi kh¸c h¼ n.
3.1.2.
3.1.2.3.1.2.
3.1.2. Dung dÞ ch r¾n
Dung dÞ ch r¾nDung dÞ ch r¾n
Dung dÞ ch r¾n
a. Kh¸i niÖ m
a. Kh¸i niÖ m a. Kh¸i niÖ m
a. Kh¸i niÖ m -
--
- ph©n lo¹i
ph©n lo¹i ph©n lo¹i
ph©n lo¹i
§/n:
§/n:§/n:
§/n: lµ hîp kim trong ®ã 1 hay nhiÒ u nguyª n tè hoµ tan vµ o m¹ ng tinh thÓ cña kim lo¹ i
chiÕ m ®a sè ®−îc gäi lµ nÒ n. Dung m«i chiÕ m ®a sè, nguyª n tè chiÕ m tû lÖ Ý t h¬n lµ chÊ t
tan.
§/® i Ó m:
§/® i Ó m:§/® i Ó m:
§/® i Ó m: kiÓ u m¹ ng cña dung m«i, nång ®é chÊ t tan cã thÓ thay ®æi trong mét ph¹ m vi mµ
kh«ng lµ m mÊ t ®i sù ®ång nhÊ t ®ã. Dung dÞ ch r¾ n lµ cña B trong A: A(B), m¹ ng cña A.
•
Tr¹ ng th¸ i kh«ng c© n b» ng (3) = kh«ng æn ®Þ nh: th−êng
gÆ p: khi t«i→c¬ tÝ nh (bÒ n, cøng) cao h¬n, xu
h−íng→(1&2)
• Tr¹ng th¸i gi¶ æn ®Þ nh (2) muèn sang (1) ph¶ i th¾ ng ∆G
• æn ®Þ nh (1).
d.
d.d.
d. Ph©n lo¹i c¸c t−¬ng t¸c
Ph©n lo¹i c¸c t−¬ng t¸cPh©n lo¹i c¸c t−¬ng t¸c
Ph©n lo¹i c¸c t−¬ng t¸c
ChÕ t¹ o hîp kim = nÊ u ch¶ y % x¸ c ®Þ nh råi lµ m nguéi.
Tõ pha láng ®ång nhÊ t khi lµ m nguéi sÏ cã t−¬ng t¸c t¹o
nª n c¸ c
p
ha kh¸c nhau.
∆G
1
3
2
H× nh 3.1. S¬ ®å c¸ c vÞ trÝ
æn ®Þ nh (1), gi¶ æn ®Þ nh (2)
vµ kh«n
g
æn ®
Þ
nh
(
3
)
37
C¸c kiÓ u:
C¸c kiÓ u:C¸c kiÓ u:
C¸c kiÓ u: thay thÕ vµ xen kÏ (h× nh 3.3)
H× nh 3.3. S¬ ®å s¾p xÕp nguyªn tö hßa tan thay thÕ
vµ xen kÏ vµo dung m«i cã m¹ng lËp ph−¬ng t©m mÆt,
mÆt (100)
b.
b.b.
b. Dung dÞ ch r¾n thay thÕ
Dung dÞ ch r¾n thay thÕDung dÞ ch r¾n thay thÕ
Dung dÞ ch r¾n thay thÕ
§/n:
§/n:§/n:
§/n: nguyª n tö chÊ t tan thay thÕ vÞ trÝ nguyª n tö dung m«i.
§/ki Ö n :
§/ki Ö n :§/ki Ö n :
§/ki Ö n : sai kh¸ c dnguyª n tö kh«ng qu¸ 15%. TÝ nh chÊ t ho¸ lý t−¬ng tù nhau.
Ph©n lo¹i:
Ph©n lo¹i:Ph©n lo¹i:
Ph©n lo¹i: theo giíi h¹ n h/tan gåm 2 lo¹ i: dd r¾ n hoµ tan cã h¹ n vµ dd r¾ n hoµ tan v« h¹ n
theo sù ph© n bè ng/tö chÊ t tan, cã 2 lo¹ i: dd r¾ n cã tr/tù vµ dd r¾ n o cã tr/tù
G
GG
Giíi h¹n hßa tan lµ nång ®é chÊ t tan lín nhÊ t mµ vÉ n b¶ o tån ®−îc m¹ ng tinh thÓ .
§iÒu kiÖn hoµ t
§iÒu kiÖn hoµ t§iÒu kiÖn hoµ t
§iÒ u kiÖ n hoµ tan v« h¹n:
an v« h¹n:an v« h¹n:
an v« h¹n: chØ cã thÓ (cã khi o) x¶ y ra khi tháa m· n c¶ 4 yÕ u tè sau:
H× nh 3.4. S¬ ®å thay thÕ ®Ó t¹o dung dÞch r¾n hßa tan v« h¹n gi÷a hai kim lo¹i A vµ B
1- cïng kiÓ u m¹ ng, 2-®−êng kÝ nh nguyª n tö kh¸ c nhau Ý t (< 8%)
3-tho¶ m· n giíi h¹ n nång ®é ®iÖ n tö: vÝ dô: m¹ ng lftm → Ce ≤ 1,36, lftk → Ce ≤ 1,48,
4-cã cïng ho¸ trÞ , tÝ nh © m ®iÖ n sai kh¸ c nhau Ý t.
Ngoµ i ra, tÝ nh lý - hãa (®Æ c biÖ t lµ nhiÖ t ®é ch¶ y) gièng nhau → dÔ t¹ o thµ nh dung dÞ ch
r¾ n hßa tan v« h¹ n. VÝ dô: Ag - Au (m¹ ng A1, ∆r = 0,20%, cïng nhãm IB), Cu - Ni (m¹ ng
A1, ∆r = 2,70%, IB vµ VIII), Feα - Cr (m¹ ng A2, ∆r = 0,70%, VIB vµ VIII).
D
DD
Dung dÞ ch r¾n
ung dÞ ch r¾n ung dÞ ch r¾n
ung dÞ ch r¾n cã
cãcã
cã trËt tù
trËt tù trËt tù
trËt tù:
::
: c¸ c nguyª n tö chÊ t tan s¾ p xÕ p cã trË t tù trong m¹ ng tinh thÓ
dung m«i, (®−îc nguéi rÊ t chË m trong kho¶ ng nO nhÊ t ®Þ nh). §a sè tr−êng hîp lµ kh«ng
trË t tù.
c.
c.c.
c. Dung dÞ ch r¾n xen kÏ
Dung dÞ ch r¾n xen kÏDung dÞ ch r¾n xen kÏ
Dung dÞ ch r¾n xen kÏ
§/n:
§/n:§/n:
§/n: c¸ c nguyª n tö hßa tan n» m xen kÏ vµ o c¸ c lç hæng trong m¹ ng tinh thÓ dung m«i.
§iÒu kiÖn:
§iÒu kiÖn:§iÒu kiÖn:
§iÒu kiÖn: b¸ n kÝ nh nguyª n tö chÊ t tan ph¶ i rÊ t nhá: N (0,071nm), C (0,077nm) vµ ®«i khi
c¶ B (0,091nm) míi cã kh¶ n¨ ng xen kÏ vµ o c¸ c lç hæng gi÷a c¸ c nguyª n tö lín nh− Fe
(0,1241nm), Cr (0,1249nm), W (0,1371nm), Mo (0,136nm),... Lç hæng lín nhÊ t trong m¹ng
A1 lµ lo¹ i 8 mÆ t chØ b» ng 0,414dng/tö , ngoµ i H, o cã ¸ kim nµ o bá lät → ®È y c¸ c nguyª n
tö chñ bao quanh gi· n ra, g© y ra x« lÖ ch m¹ nh m¹ ng (h× nh 3.5).
. chØ cã dung dÞ ch r¾ n xen hßa tan cã h¹ n.
H× nh 3.5. Sù x« lÖch m¹ng trong dd r¾n:
a. hßa tan thay thÕ khi rht > rchñ,
b. hßa tan xen kÏ rht> rlç hæng
d.
d.d.
d. C¸c ®Æc tÝ nh cña dung dÞ ch r¾n
C¸c ®Æc tÝ nh cña dung dÞ ch r¾nC¸c ®Æc tÝ nh cña dung dÞ ch r¾n
C¸c ®Æc tÝ nh cña dung dÞ ch r¾n
Cã kiÓ u m¹ ng tinh thÓ cña kim lo¹ i dung m«i → cã ®Æ c tr−ng c¬, lý, hãa tÝ nh cña kim lo¹ i
nÒ n:
1) M¹ ng tinh thÓ , ®¬n gi¶ n vµ xÝ t chÆ t (A1, A2...) cña kim lo¹ i víi liª n kÕ t kim lo¹ i
2) C¬ tÝ nh gièng kim lo¹ i c¬ së:
thay thÕ
xen kÏ
a-thay thÕ
b-xen kÏ
ban ®Ç u
38
. dÎ o, cã gi¶ m ®i 1 chót song vÉ n ®ñ cao, dÔ biÕ n d¹ng dÎ o, c¸ biÖ t t¨ ng ®é dÎ o: Cu(Zn)
víi 30%Zn cßn dÎ o h¬n c¶ Cu → chi tiÕ t dË p s© u, ®å d¸ t = lat«ng
. t¨ ng ®é bÒ n, ®é cøng, kh n¨ ng chÞ u t¶ i h¬n h¼ n kim lo¹ i nguyª n chÊt
. nång ®é chÊ t tan cµ ng lín → dÎ o cµ ng gi¶ m, bÒ n cµ ng t¨ ng. Qu¸ lín → g© y ra gißn, dÔ
bÞ g· y, vì → chän nång ®é thÝ ch hîp.
3) DÉ n nhiÖ t, dÉ n ®iÖ n tèt nh−ng kÐ m h¬n kim lo¹ i nguyª n chÊ t, thay ®æi tÝ nh chèng ¨ n
mßn.
Dung dÞ ch r¾ n lµ pha c¬ b¶ n chiÕ m tíi 90% thË m chÝ 100% trong vË t liÖ u kÕ t cÊ u.
3.1.3.
3.1.3.3.1.3.
3.1.3. Pha trung gian
Pha trung gianPha trung gian
Pha trung gian
Trª n gi n ®å pha 2 phÝ a lµ dung dÞ ch r¾ n, ë gi÷a lµ c¸ c pha trung gian.
a.
a.a.
a. B¶n chÊt vµ ph©n lo¹i
B¶n chÊt vµ ph©n lo¹iB¶n chÊt vµ ph©n lo¹i
B¶n chÊt vµ ph©n lo¹i
§Æ c ® iÓ m: 1) Cã m¹ ng tinh thÓ phøc t¹ p vµ kh¸ c h¼ n víi nguyª n tè thµ nh phÇ n
2) Cã tû lÖ chÝ nh x¸ c gi÷a c¸ c nguyª n tè theo c«ng thøc hãa häc AmBn
3) TÝ nh chÊ t : kh¸ c h¼ n c¸ c nguyª n tè thµ nh phÇ n → gißn
4) Cã nhiÖ t ®é ch¶ y x¸ c ®Þ nh, khi t¹ o thµ nh táa nhiÖ t.
5) kh¸ c víi c¸ c hîp chÊ t hãa häc th«ng th−êng, c¸ c pha trung gian kh«ng hoµ n toµ n tu© n
theo quy luË t hãa trÞ → kh«ng cã thµ nh phÇ n hãa häc chÝ nh x¸ c theo c«ng thøc, cã liª n
kÕ t kim lo¹ i. C¸c pha trung gian trong hîp kim th−êng gÆ p: pha xen kÏ , pha ®iÖ n tö vµ pha
Laves.
b.
b.b.
b. Pha
Pha Pha
Pha xen kÏ
xen kÏxen kÏ
xen kÏ
§/n:
§/n:§/n:
§/n: Lµ pha t¹ o nª n gi÷a c¸ c kim lo¹ i chuyÓ n tiÕ p (cã b¸ n kÝ nh nguyª n tö lín) víi c¸c ¸
kim cã b¸ n kÝ nh nguyª n tö bÐ nh− C, N, H (vµ B): cacbit, nitrit, hy®rit (vµ borit).
§/® i Ó m:
§/® i Ó m:§/® i Ó m:
§/® i Ó m: M¹ ng tinh thÓ cña pha xen kÏ ∈ t−¬ng quan kÝ ch th−íc nguyª n tö gi÷a ¸ kim (X)
vµ kim lo¹ i (M):. khi rX / rM < 0,59 → mét trong ba kiÓ u m¹ ng lµ A1, A2, A3 (tuy kh«ng gi÷
l¹ i kiÓ u m¹ ng vèn cã nh−ng vÉ n mang ®Æ c ®iÓ m kim lo¹ i), c¸ c nguyª n tö ¸ kim xen kÏ
vµ o c¸ c lç hæng trong m¹ ng, t¹ o nª n hîp chÊ t víi c¸c c«ng thøc ®¬n gi¶ n nh− M4X, M2X.
. khi rX / rM > 0,59 → m¹ ng tinh thÓ phøc t¹ p (®−îc gäi lµ pha xen kÏ víi m¹ ng
phøc t¹ p) t−¬ng øng víi c«ng thøc M3X, M7X3, M23X6.
T
TT
T/chÊt:
/chÊt:/chÊt:
/chÊt: NhiÖ t ®é ch¶ y rÊ t cao (th−êng > 2000 ÷ 3000oC), rÊ t cøng (HV > 2000 ÷ 5000) vµ
gißn → hãa bÒ n, n© ng cao tÝ nh chèng mµ i mßn vµ chÞ u nhiÖ t cña hîp kim.
H vµ N cã kÝ ch th−íc nguyª n tö nhá nªn rX / rM < 0,59, → Fe4N, Fe2N, Mo2N, Cr2N...
cã m¹ ng ®¬n gi¶n. C cã rX / rM>0,57 nª n t¹ o Fe3C, Mn3C, Cr7C3, Cr23C6,WC, TiC, Mo2C, VC
→ m¹ ng phøc t¹ p → t¨ ng ®é cøng vµ tÝ nh chèng mµ i mßn cña hîp kim.
c.
c.c.
c. Pha ®iÖ n tö
Pha ®iÖ n tö Pha ®iÖ n tö
Pha ®iÖ n tö (Hum - Rothery)
§/n:
§/n:§/n:
§/ n :
Lµ pha cã kiÓu m¹ng x¸c ®Þ nh, t¹o thµnh víi nång ®é ®iÖn tö N x¸c ®Þ nh (sè ®iÖn
tö hãa trÞ /sè nguyª n tö): 3/2 (21/14), 21/13 vµ 7/4 (21/12), mçi tû lÖ øng víi mét cÊ u tróc
m¹ ng phøc t¹ p nhÊ t ®Þ nh. Th−êng lµ hîp kim cña Cu, Ag, Au víi Zn, Sn, Cd. Víi Cu1+,
Zn2+ ta cã:
Ce = 21/14 → pha β m¹ ng A1: CuZn, AgZn, AuZn (Ce=(1.1+1.2)/2=3/2)
Ce = 21/13 → pha γ m¹ ng lf phøc t¹ p: Cu5Zn8, Ag5Sn8 (Ce=(5.1+8.2)13=21/13)
Ce = 21/12 → pha ε, m¹ ng lgxc: CuZn3, AgZn3 (Ce=(1.1+3.2)/4=7/4=21/12)
d.
d.d.
d. Pha Laves
Pha LavesPha Laves
Pha Laves
§/n:
§/n:§/n:
§/ n :
Pha t¹ o bëi hai nguyª n tè A, B cã tû lÖ b¸ n kÝ nh nguyª n tö rA / rB = 1,2 (1,1 ÷ 1,6)
víi c«ng thøc AB2 cã kiÓ u m¹ ng A3: MgZn2, MgNi2 hay A1 (MgCu2). Do gißn nª n chØ
®−îc dïng trong HKTG hoÆ c c¸ c pha ho¸ bÒ n.
39
3.2.
3.2.3.2.
3.2. Gi¶n ®å pha cña hÖ hai cÊu tö
Gi¶n ®å pha cña hÖ hai cÊu töGi¶n ®å pha cña hÖ hai cÊu tö
Gi¶n ®å pha cña hÖ hai cÊu tö
§/n:
§/n:§/n:
§/n: G§P lµ gi¶ n ®å biÓ u thÞ sù biÕ n ®æi thµ nh phÇ n vµ tr¹ ng th¸ i pha ë c© n b» ng theo
nhiÖ t ®é vµ thµ nh phÇ n cña hÖ d−íi ¸p suÊt kh«ng ®æi (1 at).
C¸ch biÓ u diÔ n:
C¸ch biÓ u diÔ n:C¸ch biÓ u diÔ n:
C¸ch biÓ u diÔ n:
§Æ c ®iÓ m: G§P chØ ®óng vµ phï hîp víi hîp kim ë tr¹ ng th¸ i c© n b» ng (nguéi rÊ t chË m
hay ñ), C«ng dông:
C«ng dông:C«ng dông:
C«ng dông: x¸ c ®Þ nh cÊ u tróc cña hîp kim, x¸ c ®Þ nh no ch¶y, chuyÓn biÕn pha →
nÊ u luyÖ n vµ xö lý nhiÖ t, gia c«ng (biÕ n d¹ ng, ®óc, rÌn, c¸n, kÐ o,..), rÊ t quan träng.
3.2.1.
3.2.1.3.2.1.
3.2.1. Quy t¾c pha vµ øng dông
Quy t¾c pha vµ øng dôngQuy t¾c pha vµ øng dông
Quy t¾c pha vµ øng dông
Quy t¾ c pha cña Gibbs: T= N-F+2 khi P=1at th× T=N-F+1
T
TT
T=
==
=0
0 0
0 → hÖ bÊ t biÕ n, c¶ % vµ no, lóc ®ã F = N + 1 (sè pha=sè cÊ u tö +1). VÝ dô kim lo¹ i
nguyª n chÊ t (N = 1) khi nãng ch¶ y: T=1-2+1=0 → nhiÖt ®é kh«ng ®æi.
T=1:
T=1:T=1:
T=1: → VÝ dô, khi kÕ t tinh HK 2 nguyª n: (T = 2 - 2 + 1=1) kÕ t tinh hoÆc nãng ch¶ y
trong kho ng nhiÖ t ®é hoÆ c %.
T
TT
T = 2
= 2 = 2
= 2:
::
: hÖ cïng mét lóc cã thÓ thay ®æi c¶ hai yÕ u tè nhiÖ t ®é vµ thµ nh phÇ n
§Æ c ® i Ó m:
§Æ c ® i Ó m: §Æ c ® i Ó m:
§Æ c ® i Ó m: T ≥ 0 → sè pha nhiÒ u nhÊ t cña hÖ (ë tr¹ ng th¸ i c© n b» ng!) Fmax = N + 1 → hÖ
mét cÊ u tö Fmax = 2, hai cÊ u tö Fmax = 3, ba cÊ u tö Fmax = 4.
3.2.2. Quy t¾c ®ßn bÈy
3.2.2. Quy t¾c ®ßn bÈy3.2.2. Quy t¾c ®ßn bÈy
3.2.2. Quy t¾c ®ßn bÈy
§/n:
§/n:§/n:
§/n: lµ quy t¾ c cho phÐ p x¸ c ®Þ nh tû lÖ cña c¸ c pha, c¸ c tæ chøc trª n G§P.
BiÓ u thøc:
BiÓ u thøc: BiÓ u thøc:
BiÓ u thøc:
QA.XA=QB.XA
Trong vïng 2 pha: ®iÓ m
kh¶ o s¸ t cµ ng gÇ n pha nµ o
th× tû lÖ pha Ê y cµ ng lín
βα
α
βα
β
+
=β
+
=α
XX
X
%
XX
X
%
FA.XA=FB.XB
FA=FB(XB/XA)
Mα.Xα=Mβ.Xβ
3.2.3.
3.2.3.3.2.3.
3.2.3. Gi¶n ®å l
Gi¶n ®å lGi¶n ®å l
Gi¶n ®å lo¹i I
o¹i Io¹i I
o¹i I
§/ n :
§/ n : §/ n :
§/n:
Lµ G§P cña hÖ 2 cÊ u tö kh«ng cã bÊ t kú t−¬ng t¸ c nµ o víi nhau.
M« t:
M« t:M« t¶:
M« t: AEB lµ ®−êng láng, CED (245oC) lµ ®−êng r¾ n, lµ nhiÖ t ®é ch¶ y (kÕ t tinh): B, A
(h× nh 3.9a), ®iÓ n h× nh lµ hÖ Pb - Sb ë h× nh 3.9b. (Pb ch y 327oC), (Sb ch¶ y- 631oC).
kho¶ ng gi÷a hai ®−êng láng vµ ®−êng ®Æ c: kho ng kÕ t tinh.
a) b)
H× nh 3.9. D¹ng tæng qu¸t cña gi¶n ®å pha lo¹i I (a) vµ gi¶n ®å pha Pb - Sb (b).
Hîp kim 1: 60%Sb + 40%Pb. B¾t ®Çu ®«ng ®Æc ë 1 (500oC), kÕ t thóc ®«ng ®Æ c ë 2 (245oC)
FA FB
XA XB
α β
T
%B →
M
Xα Xβ
L
L+B
A+L
B+
(
A+B
)
E
A
B
A+B
A+
(A+B)
100%A 100%B
%B →
nhiÖ t
L
L+Sb
Pb+L E
327
631
[
Pb+Sb
]
Pb Sb
%Sb →
nhiÖ t
13
a’’ a a’
1 1’
60
245
Sb+[Pb+Sb]
37
b b’
b’’
40
+ > 500oC → láng hoµ n toµ n L, < 245oC r¾ n hoµ n toµ n, trong kho¶ ng (500 ÷ 245oC) 2 pha
(láng + r¾ n) = (L + Sb). Khi lµ m nguéi th× tinh thÓ B (Sb) t¹ o thµ nh cµ ng nhiÒ u.
¸p dông quy t¾c c¸nh tay ®ßn
p dông quy t¾c c¸nh tay ®ßnp dông quy t¾c c¸nh tay ®ßn
p dông quy t¾c c¸nh tay ®ßn:
::
:
- t¹ i ®iÓ m a tû lÖ pha r¾ n %Sb= a’’a/a’’a’=(60-37)/(100-37)= 36,5%, pha láng %L=63,5%
- t¹ i ®iÓ m b tû lÖ pha r¾ n %Sb= b’’b/b’’b’= (60-13)/(100-13)=54%, pha láng %L=46%
¸p dông quy t¾c pha:
p dông quy t¾c pha:p dông quy t¾c pha:
p dông quy t¾c pha: t¹ i ®iÓ m 1& a T=2-2+1= 1 ®«ng ®Æ c trong kho¶ ng no→cã thÓ thay
®æi
trªn ®iÓm 1 T=2-1+1=2 → thay ®æi c¶ % vµ no mµ pha láng (hÖ ) vÉ n b¶ o tån
t¹ i ®iÓ m cïng tinh E T=2-3+1=0 → ®«ng ®Æ c cïng tinh th× no kh«ng ®æi gièng KL ng/chÊ t
Ph¶ n øng cïng tinh: LE → (A + B) hay L13%Sb → (Pb + Sb).
Hîp kim cã thµ nh phÇ n ë chÝ nh ®iÓ m E → hîp kim cïng tinh, cã nhiÖ t ®é ch¶ y thÊ p nhÊ t,
Hîp kim < 13%Sb = HK tr−íc cïng tinh, HK>13%Sb →sau cïng tinh (tù kh o s¸ t HKTCT)
3.2.4.
3.2.4.3.2.4.
3.2.4. Gi¶n ®å lo¹i II
Gi¶n ®å lo¹i IIGi¶n ®å lo¹i II
Gi¶n ®å lo¹i II
§/n: lµ G§P cña hÖ 2 cÊ u tö hoµ tan v« h¹ n ë tr¹ ng th¸ i r¾ n vµ láng (h× nh 3.10)
HÖ ®iÓ n h× nh Cu - Ni ë h× nh 3.10.a vµ hÖ Al2O3 - Cr2O3 ë h× nh 3.10b.
S¬ ®å biÓu diÔn sù h×nh thµnh tæ chøc khi kÕt tinh ë c¸c nhiÖt ®é kh¸c nhau.
a) b)
H× nh 3.10. Gi¶n ®å pha lo¹i II, hÖ Cu-Ni (a) vµ hÖ Al2O3 - Cr2O3 (b).
3.2.5.
3.2.5.3.2.5.
3.2.5. Gi¶n ®å lo¹i III
Gi¶n ®å lo¹i IIIGi¶n ®å lo¹i III
Gi¶n ®å lo¹i III
§/n:
§/n:§/n:
§/ n :
Lµ gi¶ n ®å pha cña hÖ hai cÊ u tö, hßa tan cã h¹ n ë tr¹ ng th¸ i r¾ n vµ cã t¹ o thµ nh
cïng tinh, h× nh 3.12. HÖ ®iÓ n h× nh lµ Pb-Sn. D¹ ng kh¸ gièng víi gi¶ n ®å lo¹ i I, kh¸ c nhau
ë ®©y lµ
+ T−¬ng tù nh− gi¶ n ®å lo¹ i I, nhiÖ t ®é ch¶ y cña HK gi¶ m khi t¨ ng cÊ u tö thø hai.
c¸ c dung dÞ ch r¾ n cã h¹ n α vµ
β thay thÕ cho c¸ c cÊ u tö A vµ
B.
AEB - ®−êng láng, ACEDB-
®−êng r¾ n.
H× nh 3.12. Gi¶n ®å lo¹i III, hÖ
Pb - Sn vµ s¬ ®å h×nh thµnh
tæ chøc khi kÕt tinh ë tr¹ng
th¸i c©n b»ng cña hîp kim
F
G
A
B
245
200
19
,
2 61
,
9 97
,
5
183
100
13
,
3
300
20 40 60 80 Sn
Pb %Sn
E
a
a’
2
4
1
2’
C D
α
α+Sn
18
,
5 57
nhiÖ t ®é, oC
L L+40%S
1
α13,3%Sn L40%Sn
2
3
4
%Cr2O3
Cr
2
O
3
Al
2
O
3
20 40 80
60
2000
2100
2200
nhi
Ö
t ®
é
,
L
L+
α
α
2266
2045
%Ni
Ni
Cu 20 40 80
60
1000
1200
1400
nhi
Ö
t
1455
1083
®−êng
®−êng
L
α
L+
α
1
2
2’’
0
1’