Gráfico dual - estado. Estudio de las propiedades termodinámicas de aleaciones de aluminio-zirconio Cobre - manganeso

Se han investigado diagramas de doble fase que limitan el ángulo de circonio.
La composición y propiedades mecánicas del hytan técnico (GOST 9853 - 61. | Influencia de algunos elementos en la resistencia del Ti. Todos los diagramas de doble fase conocidos de aleaciones a base de Ti se dividen en tres grandes grupos según la naturaleza del liquidus y solidus líneas cerca de la ordenada Ti (aproximadamente 30 - 40% del aditivo de aleación en peso), y cada uno de estos grupos - en subgrupos según la naturaleza de las transformaciones en el estado sólido.
Composición y propiedades mecánicas del titanio técnico (GOST 9853 - 61. | Influencia del Sn y el AI en la resistencia a la tracción de las aleaciones de titanio. Todos los diagramas de doble fase conocidos de las aleaciones a base de Ti se dividen en tres grandes grupos según la naturaleza del liquidus y líneas solidus cerca de la ordenada Ti (aproximadamente 30 - 40% en peso del aditivo de aleación), y cada uno de estos grupos - en subgrupos de acuerdo con la naturaleza de las transformaciones en el estado sólido.
La similitud de los diagramas de doble fase y la misma estructura cristalina de niobio, tantalio, molibdeno y tungsteno y los siliciuros resultantes predeterminan la similitud en los patrones de formación y estructura de la capa de difusión.
La naturaleza de los diagramas de doble estado de los metales de los grupos V-VI o, en un aspecto más amplio, los grupos III-VIII y los patrones observados en estos sistemas se deben principalmente a la proximidad de la estructura electrónica de las capas externas de sus átomos.
Un análisis de diagramas de doble estado de metales de transición refractarios de los grupos IV-VI con elementos intersticiales (B, C, N, O) muestra que, por regla general, el componente metálico forma un eutéctico con el compuesto intermedio más cercano. Dichos sistemas se caracterizan por una solubilidad relativamente baja de los elementos intersticiales en el metal base (ver Fig. 38), que aumenta con el aumento de la temperatura. En los metales multivalentes, fuertemente ionizantes de los grupos IV-VI, los electrones de valencia de las impurezas intersticiales se colectivizan y, por lo tanto, la solubilidad de los iones B3, C, N3, O4 está determinada por la relación de los radios atómicos rx / rm.
Al construir diagramas de doble estado, la composición de la aleación se representa a lo largo del eje horizontal en porcentaje y a lo largo del eje vertical: la temperatura en grados Celsius. Así, cada punto del diagrama corresponde a una determinada composición de aleación a una determinada temperatura en condiciones de equilibrio.
Es conveniente utilizar una serie de diagramas de doble estado de este tipo cuando se analiza la influencia de la naturaleza de la interacción entre el metal soldado A y la soldadura B en su compatibilidad. En tal consideración, debe tenerse en cuenta que los diagramas de estado caracterizan la composición de fase de las aleaciones y la composición de las fases de aleación en condiciones de equilibrio.
Diagrama de una región cerrada de austenita.| Diagrama de diagrama con solubilidad continua de Fe a (8 y elemento de aleación. | Diagrama de diagrama con solubilidad continua de t - hierro y elemento de aleación. | Región expandida y limitada de t - solución sólida. Una característica de todos los diagramas de estado doble de hierro con otros elementos es la presencia de recristalización en estado sólido debido a transformaciones polimórficas del hierro. Las modificaciones a y b tienen la misma red de un cubo centrado en el cuerpo. En el rango de temperatura (910 - 1401) hay una modificación y, que tiene una red cúbica de caras centradas.
La regla del segmento en los gráficos de estado duales solo se puede aplicar en áreas de dos fases. En una región monofásica, solo hay una fase; cualquier punto dentro de la región caracteriza su concentración.
La regla del segmento en los gráficos de estado duales solo se puede aplicar en áreas de dos fases.
Estas preguntas se responden mediante los diagramas de estado dual que se muestran en la FIG.

La respuesta a estas preguntas está dada por los diagramas dobles del estado de los titanes: un elemento de aleación, presentado en la Fig. 374 como esquema de clasificación.
La respuesta a estas preguntas está dada por los diagramas de doble estado del titanio, un elemento de aleación, que se muestra en la Fig. 374 en forma de diagrama de clases.
Metales de soldadura y metales de soldadura que forman diagramas de doble estado, cuyos componentes son insolubles entre sí en estado líquido o sólido (ver Fig. 4) o son escasamente solubles en estado líquido, pero insolubles en estado sólido (ver Fig. .4) sólo pueden formar juntas de tipo adhesivo.
En la fig. Las Figuras 58 y 59 muestran diagramas de doble estado de aluminio con cobre y magnesio. En ambos casos, al aumentar la temperatura, se observa un cambio significativo en la solubilidad de los elementos de aleación en aluminio. Se observa un cambio similar en la solubilidad en los sistemas multicomponente, lo que permite fortalecer el tratamiento térmico. Sin embargo, en aleaciones complejas, las fases con composición y estructura complejas estarán en equilibrio con una solución de aluminio de acuerdo con los diagramas de fase correspondientes.
Exteriormente, los diagramas de sección vertical son similares a los diagramas de doble estado. Sólo las curvas liquidus y solidus no se cruzan en el caso general en las ordenadas de las secciones verticales.
Resume nuevos datos sobre diagramas de fase doble de 1719 y estructuras cristalinas de fases, publicados entre 1957 y 1961, así como trabajos antiguos que no se reflejan en el manual.
Para caracterizar los equilibrios de fase en las fundiciones, se utilizan principalmente diagramas de doble estado.
El análisis de la estructura de los babbits de plomo debe llevarse a cabo con base en el diagrama de doble estado Pb - Sb (Fig.
Exteriormente, el diagrama de sección (Fig. 117) es similar a un diagrama de doble estado. La diferencia es que en lugar de una horizontal eutéctica, en el corte aparece un área e a c en forma de triángulo, cuyos lados son líneas curvas formadas en la intersección del plano de corte con las superficies regladas del volumen trifásico.
Las superficies de inicio de la cristalización de los eutécticos dobles pasan a través de las horizontales eutécticas correspondientes de los diagramas de doble estado.
Es fácil ver que la sección discutida no tiene realmente las propiedades de un diagrama de doble estado, ya que contiene, además de los equilibrios con las fases 8 e y, equilibrios en los que se representa la fase (3), que se libera de el líquido en la región por encima de las temperaturas de formación de una solución sólida del compuesto y luego convirtiéndose en el último.
Variante del diagrama de estado mostrado en 468 cuando la sección V - fl se vuelve parcialmente doble.| Variante del diagrama de estado representado en 469 cuando la resolución de VtA se duplica parcialmente. Entre los puntos A y p, este corte tiene todas las propiedades de un diagrama de doble estado. Más allá del punto r, contiene elementos de estado que no están directamente relacionados con el sistema AVZ, y por lo tanto pierde las propiedades de un sistema binario en esta parte del mismo.
Por lo tanto, el período de 22 años que transcurrió entre la primera y la segunda edición del Dual State Diagram Handbook ahora sería inválido. Anderko, se solicitó a los Laboratorios Espaciales de la Fuerza Aérea de los EE. UU. 1 que apoyaran la publicación de este manual.
Los cambios de fase y estructurales que ocurren en la etapa de difusión del proceso se pueden predecir utilizando diagramas de doble estado si solo dos elementos están involucrados en la interacción de difusión. Se supone que el proceso de difusión no se intensifica y la zona de difusión resultante se encuentra en un estado de equilibrio.

Usando el método de las secciones verticales de un diagrama de triple estado, sigamos el ejemplo del diagrama en discusión para una transición gradual de un diagrama de doble estado de un tipo a un diagrama de doble estado de otro tipo.
Ángulo de circonio del diagrama de estado del sistema circonio - vanadio - níquel. A una temperatura de -770 hay un equilibrio eutectoide de cuatro fases p6 ta3 Zr2Ni ZrV2, que se forma a partir del equilibrio de segunda clase P2 - B4 - Zr2Ni ZrV2 que parte del equilibrio de cuatro fases anterior y dos equilibrios eutectoides p4 a1 Zr2Ni y P53 a2 ZrV2, procedente de los correspondientes diagramas de doble estado.
Para determinar el efecto conjunto del niobio y el aluminio sobre las propiedades del zirconio, se ha trabajado en el estudio del diagrama de triple estado de una parte del sistema zirconio-niobio-aluminio rico en zirconio. En el diagrama de doble estado del sistema zirconio-aluminio en el rango de temperatura de 1395 a 975 C, los compuestos químicos más cercanos al zirconio son Zr5Al3, Zr2Al y ZrsAl. A una temperatura de 1350 C, el 95% de aluminio se disuelve en p-zirconio. En total, hay nueve compuestos químicos en este sistema. Por debajo de 980 C, la solución p-sólida se descompone en dos soluciones sólidas ricas en circonio y niobio, respectivamente. A medida que la temperatura disminuye, la región de separación en estado sólido se expande hasta una temperatura monotectoide de 610 C.
El lado izquierdo del diagrama de estado dual C-A1 se muestra en la FIG.
Esquema de cambio del contenido del componente de bajo punto de fusión en una unión soldada hecha de metal A durante la soldadura por difusión. La soldadura fuerte por difusión de titanio y sus aleaciones con soldaduras ricas en cobre, plata y níquel es prometedora. A juzgar por los datos de la tabla. 30 y diagramas de doble fase, las regiones más amplias de soluciones sólidas en estas aleaciones están en el rango de temperatura de existencia de soluciones p-sólidas. La plata tiene un punto de fusión bastante bajo, mientras que el cobre y el níquel forman eutécticos de punto de fusión relativamente bajo con el titanio. Los intermetálicos formados en uniones soldadas de uniones de titanio hechas con soldaduras que contienen estos metales también son relativamente fusibles.
Pero esta similitud es sólo superficial. En realidad, existe una diferencia fundamental entre los cortes verticales de un sistema ternario y un diagrama de doble estado.
La posición de los cortes verticales. en el diagrama de estado.| Diagrama de sección vertical I.| Diagrama de sección vertical. Sección en la fig. 90, que parece un diagrama de doble estado, difiere significativamente en este sentido.
La base científica de la tecnología de tratamiento térmico del acero es el análisis conjunto y la aplicación de diagramas de estado (diagramas de fase) y diagramas de descomposición de la austenita sobreenfriada. A estas alturas, se sabe que las aleaciones a base de hierro tienen diagramas de doble estado; y para la mayoría de aleaciones y aceros ampliamente utilizados en la industria - y diagramas triples.
Una variante del diagrama de estado de un sistema con un compuesto químico ternario en fusión incogruente en el caso en que uno de los cortes del compuesto a los componentes no sea doble.| Diagrama de sección vertical CS. En la fig. 476 muestra una sección vertical del diagrama de estado a lo largo de la línea AS. En consecuencia, más allá del punto p, el corte AS pierde las propiedades del diagrama de doble estado. Las líneas punteadas muestran las partes multiestables de liquidus y solidus de la solución de 8 sólidos con un máximo oculto común.
Diagrama de una sección vertical a lo largo de la línea VC.| Sección isotérmica del diagrama de fase a la temperatura correspondiente al punto eutéctico e5 en el sistema binario VC.
De lo dicho se sigue que la sección vertical del diagrama de estado a lo largo de la línea VC (Fig. 439) tiene las propiedades de un diagrama de estado doble, ya que las líneas V e & y C e del liquidus se conjugan con el líneas V d9 y C c3 del solidus.
Naturalmente, surge la pregunta sobre el origen de este grafito. Ya se ha señalado anteriormente (§ 44) que existen dos teorías para explicar el origen del grafito, basadas en un diagrama de doble estado o en uno solo.
Secciones isotérmicas por debajo del punto eutéctico c5.| Isotérmico a una temperatura correspondiente al triple punto eutéctico E. Debido a estas propiedades de la sección vertical VC, esta y otras secciones similares se denominan cuasi binarias, a veces también pseudo binarias, lo que indica su similitud con los diagramas de los sistemas binarios. Sin embargo, deberían llamarse simplemente cortes dobles, ya que el prefijo cuasi significa supuestamente, como si, y el prefijo pseudo significa falso, falso, lo que pone en duda la similitud de los cortes UTIKh con los diagramas de estado doble, en lugar de enfatizarla.
Las aplicaciones prácticas en ingeniería mecánica son las aleaciones de cobre y estaño que contienen hasta un 12% de Sn. El lado izquierdo del diagrama de estado doble cobre-estaño se muestra en la Fig.
La formación de soluciones sólidas conduce a un cambio en las temperaturas de transformación. Para evaluar el efecto de los elementos de aleación sobre el titanio, es importante establecer cómo afectan la transformación polimórfica del titanio y si forman compuestos químicos con el titanio. La respuesta a estas preguntas la proporcionan los diagramas de estado dual que se muestran en la Fig. 356 como esquema de clasificación.
Para sistemas ternarios, la regla de fase se escribe como / 4 - p; en comparación con los sistemas binarios, aparece un grado de libertad adicional. Las aleaciones ternarias trifásicas tienen un grado de libertad; estas aleaciones ocupan volúmenes correspondientes en el diagrama de estado espacial. Como en el caso de regiones bifásicas en diagramas de doble estado, la temperatura de una aleación ternaria trifásica se puede cambiar, pero en este caso, a cada temperatura dada, las composiciones de las tres fases de equilibrio resultan bastante definidas. . En volúmenes de dos fases del diagrama de estado espacial de un sistema ternario, la temperatura y la composición se pueden cambiar independientemente una de la otra. En un volumen monofásico, el número de grados de libertad de la aleación ternaria alcanza un valor máximo de tres: aquí se puede cambiar la temperatura, así como las concentraciones de dos de los tres componentes. Dado que las concentraciones de los tres componentes son iguales al 100 % en total, solo se pueden cambiar dos concentraciones de forma independiente, ya que el contenido del tercer componente está determinado por la diferencia entre el 100 % y la suma de las concentraciones del otro. dos componentes
Seccion vertical. El efecto favorable del molibdeno se explica por el hecho de que en su presencia se impide la formación del compuesto químico TiCra. La solubilidad máxima del cromo en a-titanio, de acuerdo con el diagrama de doble estado de Ti-Cr, es de 0,5% en peso.
Este libro es un libro de texto sobre el tratamiento térmico de metales para las facultades de ingeniería. Para estudiar el tratamiento térmico en este libro, se requiere que el estudiante conozca los conceptos básicos de la ciencia del metal en el volumen del libro de A. I. Samokhotsky y M. P. Kunyavsky Metal Science o el libro de M. S. Aronovich y Yu. libros de B. S. Natapov Metal Science, que también son libros de texto para escuelas técnicas. Se supone que el alumno conoce bien los principales tipos de diagramas de doble estado, la estructura cristalina de metales y aleaciones, las estructuras elementales de aceros y fundiciones, la metodología de la investigación metalográfica y los ensayos mecánicos. Estas preguntas no se abordan en este libro en absoluto. En el primer capítulo, brevemente, pero con más detalle que en los libros de texto de ciencia del metal mencionados, se considera la clasificación y características de los aceros y el diagrama de estado de las aleaciones de hierro-carbono.
Diagrama de estado con una serie continua de soluciones sólidas con un punto máximo en las superficies liquidus y solidus.| Proyección del diagrama de estado mostrado en 69 sobre el triángulo de concentración. En este sentido, las secciones isotérmicas no se diferencian de un diagrama de doble estado. Sin embargo, la diferencia esencial entre ellos es que el diagrama doble permite juzgar los equilibrios. La diferencia fundamental entre los cortes isotérmicos y verticales queda clara a partir de lo anterior.
Normalmente, las secciones verticales se construyen sobre las líneas de composición de las aleaciones ternarias, que contienen una cantidad constante de uno de los componentes. A, que supera el contenido de este componente en el eutéctico ternario y en los eutécticos dobles e y e3, se muestra en la fig. La parte inferior de esta sección se asemeja exteriormente a un diagrama doble de estado del tipo eutéctico, si no presta atención a las designaciones de las diferentes regiones de fase.
Prestemos atención al hecho de que la línea recta SG en la Fig. 470 pasa por las líneas ee, d d, EZE1 del equilibrio trifásico x Y - b 8 entre las soluciones líquida y sólida del componente C y el compuesto Yr. Las líneas de intersección con estas superficies (Fig. 472) no son elementos del diagrama de doble estado CVlt, por lo tanto, más allá del punto p, el corte pierde las propiedades del diagrama de doble estado.

Cuando se introduce dióxido de circonio en el baño de electrólisis, se debe formar una aleación de aluminio y circonio. La formación de aleaciones en curso tiene un impacto significativo en el curso de todo el proceso tecnológico y, en primer lugar, en la separación electroquímica del aluminio. Además, dado que la reducción del dióxido de circonio disuelto en el electrolito es posible tanto electroquímica como aluminotérmicamente, es necesario considerar el efecto de la formación de aleaciones en un posible cambio en el potencial de precipitación de circonio, así como en el curso de la reducción aluminotérmica. reacción. La ausencia de dificultades en la reducción electroquímica del aluminio en presencia de circonio permitirá llevar a cabo el proceso con costes energéticos próximos a los de la producción de aluminio. Al mismo tiempo, debido a la baja solubilidad del ZrO2 en los fundidos criolita-alúmina, la completitud de la reacción de reducción aluminotérmica del dióxido de zirconio es esencial, lo que hace necesario estimar la concentración residual de ZrO2 en el electrolito. Para resolver estos problemas, es necesario tener información sobre las propiedades termodinámicas de las aleaciones de aluminio y circonio resultantes. Un rasgo característico del circonio, esperado en un cátodo de aluminio líquido, es su interacción química con el aluminio. Como se deduce del diagrama de estado, puede formar una serie de compuestos sólidos con aluminio. Esto, a su vez, afectará de cierta manera las propiedades fisicoquímicas de la ligadura resultante, afectará la tecnología del proceso de electrólisis. El estado de la teoría general de las aleaciones metálicas y, en particular, la teoría de las soluciones metálicas, no permite realizar cálculos de las propiedades termodinámicas de las aleaciones maestras a partir de datos de aluminio puro y circonio. Establecer experimentos para estudiar las características termodinámicas de las aleaciones con la participación de zirconio y aluminio es muy difícil debido a su alta actividad química y, por lo tanto, los datos disponibles en la literatura están lejos de ser completos. En el trabajo de Yu.O.Esin y colaboradores, los calores de mezcla de aleaciones líquidas de aluminio con zirconio se determinaron por el método calorimétrico en el rango de concentración de 0 a 60% at.Zr. Los datos obtenidos se presentan en la Tabla 3.1. Los datos presentados en la Tabla 3.1 indican que se observan desviaciones muy grandes de la ley de Raoult en los fundidos del sistema Al-Zr. Una disminución en los valores absolutos de DHZr y DHAl con un aumento en la concentración de zirconio o aluminio en la aleación indica una fuerte interacción de zirconio con aluminio. En otras palabras, el enlace Al-Zr es mucho más fuerte que Al-Al y Zr-Zr. La fuerte interacción de estos dos elementos también se evidencia en el diagrama de estado de Al-Zr, en el que se forman compuestos congruentes que se funden sin descomposición. Formaciones similares de átomos de aluminio y circonio también se conservan en aleaciones líquidas incluso a sobrecalentamientos elevados en relación con la línea liquidus. Para una caracterización termodinámica completa de las aleaciones, es necesario tener los valores de las actividades de los componentes en la aleación. Para determinar las propiedades termodinámicas de las aleaciones, se utilizan principalmente varios métodos: el método de medición de la presión de vapor de saturación sobre la aleación; método calorimétrico y método basado en la determinación del coeficiente de distribución, el método de las fuerzas electromotrices.

Sobre la base del aluminio, se produce una gran cantidad de diversas aleaciones, caracterizadas por baja densidad (hasta 3 g / cm 3), alta resistencia a la corrosión, conductividad térmica, conductividad eléctrica, resistencia al calor, resistencia y ductilidad a bajas temperaturas, y buena reflectividad de la luz. Los recubrimientos protectores y decorativos se aplican fácilmente a los productos hechos de aleaciones de aluminio, se mecanizan fácilmente y se sueldan mediante soldadura por resistencia.

Las aleaciones de aluminio, junto con el metal base aluminio, pueden contener uno o más de los cinco componentes principales de la aleación: cobre, silicio, magnesio, zinc y manganeso, así como hierro, cromo, titanio, níquel, cobalto, plata, litio y vanadio. , circonio, estaño, plomo, cadmio, bismuto, etc. Los componentes de aleación se disuelven completamente en aluminio líquido a una temperatura suficientemente alta. La solubilidad en estado sólido con la formación de una solución sólida para todos los elementos es limitada. Las partículas no disueltas forman cristales independientes, la mayoría de las veces duros y quebradizos en la estructura de la aleación, o están presentes en forma de elementos puros (silicio, estaño, plomo, cadmio, bismuto), o en forma de compuestos intermetálicos con aluminio ( A 2Cu; Alabama 3 miligramos2 ; Al 6 Mn; AlMn; Alabama 3 Fe; A 7 Cr; Al 3 Ti ; Al3Ni; AlLi).

En aleaciones con dos otres componentes de aleación, los compuestos intermetálicos son parte del doble ( miligramos2 Si, Zn 2 , Mg), ternario [ α (AlFeSi )] y fases más complejas.

La solución sólida resultante y la presencia de componentes estructurales heterogéneos determinan las propiedades físicas, químicas y tecnológicas de las aleaciones. La influencia de la aleación en la estructura de las aleaciones se describe mediante un diagrama de fase, que determina la naturaleza del curso del proceso de solidificación, la composición de las fases resultantes y la posibilidad de varias transformaciones en el estado sólido. En la fig. 1 - Se consideran 9 diagramas de estado de aleaciones de aluminio binarias y ternarias.

Aleación Sistemas Al-Cu. Se puede ver en el diagrama que cuando el contenido de cobre es de 0 a 53%, existe un sistema eutéctico simple Al(α ) - Al 2 Cu(θ) con eutéctico a una temperatura de 548°C y un contenido de 33% Cu. Máxima solubilidad (a temperatura eutéctica) del cobre en α -solución sólida - 57%. La solubilidad del cobre disminuye al disminuir la temperatura y a una temperatura de 300 °C es del 0,5 %. El cobre no disuelto está en equilibrio en forma de fase A 2 Cu. A temperaturas medias, como resultado de la descomposición de una solución sólida sobresaturada, se forman fases intermedias metaestables (θ " y θ ").

Aleación todos los sistemas -Si. El sistema es puramente eutéctico, existiendo a una temperatura de 577°C y un contenido de 12,5% Si. en α -la solución sólida a esta temperatura disuelve 1,6 % Si . La cristalización del silicio eutéctico puede verse afectada por una ligera adición de sodio. En este caso, se produce un sobreenfriamiento dependiente de la velocidad de solidificación y un desplazamiento del punto eutéctico con un refinamiento correspondiente de la estructura eutéctica.

Aleación Al-Mg sistémico. El rango de contenido de magnesio en la aleación de 0 a 37,5% es eutéctico. El eutéctico existe a una temperatura de 449°C y un contenido de 34,5% miligramos . La solubilidad del magnesio a esta temperatura es máxima y es del 17,4%. A una temperatura de 300°C en α -solución sólida se disuelve 6,7% magnesio; a 100°C - 1,9% Mg . El magnesio no disuelto se encuentra en la estructura con mayor frecuencia en forma fase β (Al 3 Mg 2 ).

Aleación Sistemas Al-Zn. Las aleaciones de este sistema forman un sistema eutéctico a una temperatura de 380°C con un eutéctico rico en zinc con un contenido del 97% zinc . La solubilidad máxima del zinc en aluminio es del 82%. En el área de α -solución sólida por debajo de la temperatura de 391°C hay un hueco. enriquecido con zinc α -fase a una temperatura de 275°C se descompone con la formación de una mezcla eutéctica de aluminio con 31,6% zinc y zinc con 0,6% Al. Además, la solubilidad del zinc disminuye y a una temperatura de 100°C es sólo del 4%.

Diagramas de estado de aleación Sistemas Al-Mn, Al-Fe indican la existencia de eutécticos a muy bajas concentraciones de elementos de aleación. Con la excepción del manganeso, la solubilidad de los elementos en estado sólido es insignificante, por ejemplo, el hierro.< 0,05%.

en aleaciones Sistemas Al-Ti (ver figura 1.14), Alabama- C rla solubilidad de los elementos es décimas de un por ciento.

A aleación Sistemas Al-Pb a medida que desciende la temperatura, los componentes se separan ya en la masa fundida con la formación de dos fases líquidas. La solidificación comienza casi a la temperatura de fusión del aluminio y termina a la temperatura de fusión del elemento de aleación (cristalización monoeutéctica).

Aleación Sistemas Al - Mg - Si consta de dos eutécticos triples. Triple eutéctico Al-mg 2 S i - Si que contiene 12% Si y 5% Mg , funde a 555°C. eutéctico Al-mg 2 Si-AlbMg2 con un punto de fusión de 451°C casi no difiere del sistema binario Al-Al 3 Mg2 . La línea de liquidus que conecta ambos puntos eutécticos triples pasa por un máximo a una temperatura de 595°C exactamente a lo largo de la sección transversal cuasi-binaria (8.15% Mg y 4,75% Si ). Debido al exceso de magnesio (en relación con miligramos 2 Si ) la solubilidad del silicio en α -La solución sólida se reduce considerablemente. Aleaciones Al-mg , especialmente las fundiciones, contienen algunas décimas de un por ciento de silicio y por lo tanto pertenecen a un sistema parcial Al-mg 2 Si - Al 3 Mg 2 .

Aleación Sistemas Al-Cu-Mg. El diagrama de estado de este sistema muestra que junto con las fases dobles 3 mg 2 (β ) y Al 2 Cu(θ) en equilibrio con una solución sólida α puede contener dos fases triples S y T. Detrás de la transformación peritectic a un alto contenido de cobre, se forma una sección transversal cercana a la cuasi-binaria. A l-S (temperatura eutéctica 518°C) y región eutéctica parcial Al - S - Al 2 Cu (temperatura eutéctica 507°C). Fase T rica en magnesio ( Al 6 Mg 4 cobre ) surge sobre la base de la fase S como resultado de una reacción peritectica de cuatro fases a una temperatura de 467°C. A una temperatura de 450 °C, se produce una reacción peritéctica subsiguiente de cuatro fases, según la cual la fase T se convierte en β.

Aleación Sistemas Al-Cu-Si. El diagrama de estado de la aleación muestra que el aluminio forma con el silicio y la fase A 2 Cu un sistema eutéctico parcial ternario simple (temperatura eutéctica 525°C). La presencia conjunta de cobre y silicio no afecta su solubilidad mutua en α -solución sólida.

Aleación Sistemas Al-Zn-Mg. Las fases dobles están involucradas en la construcción de la esquina de aluminio del sistema. Al 3 Mg 2 , MgZn 2 y fase ternaria T, correspondiente a la composición química promedio Al 2 Mg 3 zinc 3 . Secciones transversales Al - MgZn 2 y Al -T permanece cuasi-binario (temperatura eutéctica 447°C). En un área parcial Al-T-Zn a una temperatura de 475°C, tiene lugar una reacción peritéctica de cuatro fases, según la cual la fase T se transforma en la fase MgZn2 . Posteriormente, durante el paso de una reacción de cuatro fases a una temperatura de 365°C desde la fase MgZn2 con un alto contenido de zinc, se forma una fase MgZn 5 , que, junto con el aluminio y el zinc, cristaliza por reacción eutéctica a una temperatura de 343°C.

En las aleaciones a base de aluminio, la aleación con los componentes principales se proporciona de tal manera que su contenido total esté por debajo de la solubilidad máxima. La excepción es el silicio que, debido a las favorables propiedades mecánicas del eutéctico, se utiliza en concentraciones eutécticas e hipereutécticas.

Las impurezas y los aditivos pueden modificar el diagrama de fase solo ligeramente. Estos elementos suelen ser ligeramente solubles en solución sólida y forman precipitados heterogéneos en la estructura.

Debido al alineamiento incompleto de la concentración dentro de los cristales primarios de la solución sólida de aluminio durante su solidificación, pueden aparecer regiones eutécticas en la estructura a una concentración por debajo de la máxima solubilidad, especialmente en el estado colado. Están ubicados a lo largo de los límites de los granos primarios e interfieren con la maquinabilidad.

Dado que los aditivos de aleación se disuelven en una solución sólida, los componentes estructurales heterogéneos pueden eliminarse mediante calentamiento prolongado a altas temperaturas (homogeneización) por difusión. Durante la deformación en caliente, los precipitados frágiles a lo largo de los límites de grano se destruyen mecánicamente y se distribuyen en la estructura en forma de línea. Este proceso es característico de la transformación de una estructura fundida en una deformada.

Las aleaciones de aluminio según el método de procesamiento se dividen en forjado y fundido.

Editado por L. N. Komissarova y V. I. Spitsyn. - M.: Editorial de literatura extranjera, 1963. - 345 p.
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") El diagrama de estado del sistema Zr02-La203 se estudió con suficiente detalle mediante los métodos de análisis térmico, dilatométrico, de rayos X y químico de fase utilizando instrumentos de precisión. Además, se midió la conductividad eléctrica y se realizó un estudio petrográfico. Con base en estos estudios, se presentó una imagen detallada de las transformaciones de fase en el sistema Zr02: La203, la formación de un compuesto cristalino estable La»Zr207 con la estructura cúbica del pirocloro y una serie de soluciones sólidas basadas en Zr02 tetragonal y monoclínico; Se encontró el compuesto La2Zr207 y La203 hexagonal.
También se obtuvieron compuestos de la composición Me2Zr207 calentando Zr02 con óxidos de cerio (3-f), neodimio, samario y gadolinio por encima de 1200°.- Nota. edición
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Capítulo J. Óxidos de Zirconio y Zirconatos
Los fluorosilicatos también reaccionan con el dióxido de circonio para formar fluorozirconatos (consulte la sección Flúor). Como resultado del calentamiento de dióxido de circonio con óxidos de elementos de este grupo, se forman los siguientes compuestos: 1) GeO2-ZrO2 con una red tetragonal (a = 4.871; c = 10.570 A); 2) cPbZrO3 con una red pseudotetragonal a 20° (a=4.152, c - = 4.101 A), convirtiéndose en cúbica a 230° y 3) Zr02Si02. Para una descripción detallada de esta última conexión, véase el Cap. 5. No se obtuvo conexión con Zr02 para el óxido de estaño. Oro. Véase cobre.
Hidrógeno. El dióxido de circonio no interactúa con el hidrógeno y no se observó interacción incluso a una temperatura de 2000° y una presión de 150 atm. El hidruro de calcio reduce la zirconia a metal. El fluoruro de hidrógeno y el ácido fluorhídrico, al interactuar con el dióxido de circonio, forman compuestos de fluoruro de circonio; El ácido clorhídrico disuelve el dióxido de circonio si sus partículas son lo suficientemente pequeñas o se encuentran en el estado de energía apropiado. El agua no forma compuestos con dióxido de circonio.
indio. Véase aluminio.
Yodo. Véase bromo.
Iridio, cmio, paladio, platino, rodio y rutenio. La información sobre la interacción de estos elementos o sus compuestos con el dióxido de circonio no está disponible en la literatura.
Hierro. Véase cobalto.
Lantano y lantánidos. Véase cerio.
Guiar. Véase germanio.
Magnesio. Ver cadmio.
manganeso y renio. Las reacciones de estos elementos o sus compuestos con dióxido de circonio no se conocen. Para una mezcla de Zr02 y Mn304, la temperatura eutéctica es 1620 .
Mercurio. Ver cadmio.
Molibdeno y tungsteno. Según el trabajo, el tungsteno debería reaccionar con la zirconia a temperaturas muy altas, formando una aleación de tungsteno con zirconio. No existen otros datos sobre la interacción del dióxido de circonio con molibdeno y tungsteno o sus compuestos1).
Níquel. Véase cobalto.
Niobio, fósforo, tantalio y vanadio. La información sobre la interacción de estos elementos o sus compuestos con el dióxido de circonio está ausente en la literatura, a excepción de la reacción con el pentacloruro de fósforo, que da como resultado la formación de tetracloruro de circonio [152]2).
Nitrógeno. El nitrógeno y sus compuestos no reaccionan con el dióxido de circonio, a excepción del bifluoruro de amonio, que en este caso forma fluorozirconatos de amonio.
Osmio. Véase iridio.
") El dióxido de circonio puede interactuar con el trióxido de tungsteno por encima de 1000 °, y se forma el compuesto ZrOW04. El tungstato de circonilo tiene cierta volatilidad en una corriente de vapor de agua, se disuelve moderadamente en NaOH y Na2F2 cuando se calienta, interactúa ligeramente con soluciones concentradas de H2SO4, HC1 y NH4OH., - Nota ed.
2) El dióxido de circonio puede interactuar con los óxidos de niobio y tantalio a temperaturas de 1300° y superiores. El proceso va acompañado de la formación de compuestos de niobato y taitalato de zirconilo, cuya composición corresponde a la fórmula ZrOR207. Ambos compuestos son térmicamente estables y se funden a 1700 + 20° y 1730 ± 20°, respectivamente. Tienen mayor resistencia a diversos productos químicos: ácidos, álcalis y agentes clorantes. El tantalato de circonilo es más estable que el isobato. Es insoluble en soluciones calientes de HC1 y H2SO4 concentrados en una mezcla de sulfato de amonio con ácido sulfúrico y no se fusiona con pirosulfato de sodio, K2CO3 y peróxido de bario.- Aprox. edición
3. Dióxido de circonio
155
Oxígeno. El oxígeno no interactúa químicamente con el dióxido de circonio. Las reacciones de la zirconia con varios óxidos se describen en las secciones respectivas.
Paladio. Véase iridio.
Platino. Véase iridio.
Potasio. Ver cesio.
Renio. Véase manganeso.
Rodio. Véase iridio.
Rutenio. Véase iridio.
escandio e itrio. La información sobre la interacción de estos elementos o sus compuestos con el circonio está ausente en la literatura. Solo se sabe que el óxido de itrio Y203 con su contenido de 7 a 55 y de 76 a 100 mol. % formas con dióxido de circonio a 2000° soluciones sólidas de estructura cúbica 1).

El diagrama de estado del cobre - aluminio se construye en todo el rango de concentraciones mediante los métodos de análisis térmico, metalográfico, de rayos X y es un diagrama complejo con fases intermedias. El diagrama de estado cobre - aluminio (Fig. 1) se basa en el trabajo realizado por varios autores durante un largo período de tiempo. La región de soluciones sólidas a base de cobre (fase α) se extiende hasta el 9% (en masa) de Al. Al disminuir la temperatura, la solubilidad del aluminio en el cobre también aumenta a temperaturas de 1037; 900; 800; 700; 500 °C es 7,4; 7,8; 8.2; 8,8; 9,4% (en peso) de Al, respectivamente. La fase a tiene una red fcc similar a la del cobre puro, cuyo período aumenta al aumentar el contenido de aluminio y en una aleación con 10,5% (en peso) de Al es 0,3657 nm.

La fase β es una solución sólida basada en el compuesto Cu 3 Al. En las aleaciones de la región β, dependiendo de las condiciones de tratamiento térmico y enfriamiento, se pueden observar dos fases intermedias metaestables: β" y β.

La solución sólida de fase γ 1 basada en el compuesto Cu 3 Al 4 existe en el rango de concentración de 16,0...18,8 % (en peso) de Al y tiene una red monoclínica con 102 átomos en la celda unitaria. La fase α 2 tiene una red similar a la de la fase α.

En la región de hasta el 20% (en masa) de Al, el líquido de las aleaciones consta de cuatro ramas de cristalización primaria de las fases α, β, χ y χ 1 . A 1037 C, el eutéctico α + β cristaliza con el punto eutéctico al 8,5% (en peso) de Al. A temperaturas de 1036 y 1022 °C, tienen lugar las reacciones peritécticas Zh + β ↔χ y Zh + χ↔γ 1. respectivamente. La fase χ existe en el rango de temperatura 1036...936 °C. La fase β cristaliza del fundido a lo largo de una curva con un máximo a una temperatura de 1048°C y corresponde a una concentración de 12,4% (en masa) de Al. En estado sólido, hay una serie de transformaciones eutectoide y peritectoide en esta región. A 963 °С, la fase χ se descompone en fases β y γ 1 . El punto eutectoide corresponde al 15,4% (en peso) de Al. A 780 °C, la fase γ 1 se descompone por reacción eutectoide en fases β y γ 2. A 873 °C, la fase γ se forma por la reacción peritectónica. Se supone que en la fase γ 2 se produce una transformación de fase en el intervalo de temperatura de 400...700 °C con un contenido de aluminio en el punto eutectoide de 11,8...11,9% (en peso). En el rango de concentración de 9...16% (en masa) de Al, se supone la existencia de otra fase estable - χ o α 2 , que se forma por la reacción eutectoide a 363 °C y el contenido de aluminio en el eutectoide punto es ∼11,2% (en masa). No se han establecido los límites de concentración de la región de homogeneidad de esta fase.

Sobre la base de los datos de la literatura sobre las propiedades termodinámicas de los componentes y las fases intermedias, así como sobre la base de los datos experimentales sobre los equilibrios de fase, los autores calcularon el diagrama de fase del sistema Cu-Al. Los valores de las temperaturas calculadas de las transformaciones de fase prácticamente coinciden con los datos del trabajo.

Cobre - berilio

El diagrama de estado del cobre - berilio ha sido estudiado por muchos investigadores. Se construye sobre todo el rango de concentraciones (Fig. 2). Las curvas de cristalización de las aleaciones constan de cuatro ramas correspondientes a la cristalización de las fases α, β, δ y β-Be. La fase β cristaliza a lo largo de una curva con un mínimo a 860°C y 5,3% (en masa) de Be. A 870°C, la fase β se forma por la reacción peritectica, y a 578°C, la fase β se descompone por la reacción eutectoide. Hay evidencia de una temperatura de transformación eutectoide más alta de 605°C.

La solubilidad del berilio en cobre a la temperatura de transformación eutectoide es del 1,4% (en peso). Al disminuir la temperatura, la solubilidad del berilio disminuye y es: a 500 °C - 1,0 % (en masa), a 400 °C - 0,4 % (en masa), a 300 °C - 0,2 % (en masa) . En el rango de concentración de 50.8 ... 64.3% (at.) Be a 930 ° C, ocurre la reacción peritectica de la formación de la fase β ", y a 1090 ° C, la transformación eutectoide β ↔α-Be + δ tiene lugar Las regiones de los límites de fase δ/δ + α-Be y δ + α-Be/α-Be pasan a 1000 °C a través de 81,5 y 92,5 % (at.) Be, a 900 °C - 81,0 y 93,0 % ( at.) Be, a 700 °C - 80,8 y 95,5% (at.) Be, respectivamente.

La fase δ se forma por una reacción peritectica a una temperatura de 1239°C. La solución sólida a base de cobre (fase α) tiene una red fcc con un período de α = 0,3638 nm a 2,1 % (en masa) Be, la fase δ tiene una red bcc desordenada con un período de α = 0,279 nm a 7,2% (en masa) Be, la fase β' tiene una red cúbica ordenada centrada en el cuerpo del tipo CsCl con un período de α = 0,269 ... 0,270 nm, la fase δ tiene una red cúbica del tipo MgCu 2 con un periodo de α = 0.5952 nm. La fase β-Be es de alta temperatura y α-Be es una modificación a baja temperatura de una solución sólida a base de berilio.

Según , donde se muestra parte del diagrama hasta 50% (at.) Cu, la fase δ (Be 4 Cu-Be 2 Cu) funde congruentemente a 1219 °C y 22% (at.) Cu. La fase β tiene una estructura del tipo MgCu 2 y cambia el período de red en la región de homogeneidad de α = 5957 nm a α = 0.5977 nm al 25% (at.) Cu.

Cobre - hierro

El diagrama de estado cobre-hierro ha sido estudiado por muchos investigadores. Los resultados de estos estudios se analizan en detalle en los trabajos. Las principales contradicciones se relacionan con la cuestión de la miscibilidad total o parcial del cobre y el hierro en estado líquido. Como resultado de los experimentos, se encontró que no existe estratificación en el sistema cobre-hierro, sin embargo, para el estado sobreenfriado (100 °C), sí se produce estratificación. La región de separación es casi simétrica al eje correspondiente a la composición equiatómica, y la temperatura crítica de mezcla se encuentra 20 °C por debajo de la temperatura de liquidus en la composición equiatómica.

En la fig. La figura 3 muestra el diagrama de estado del cobre-hierro según los datos. Se han establecido dos transformaciones peritecticas y una eutectoide a temperaturas de 1480; 1094 y 850 °C. Solubilidad del hierro en cobre a 1025; 900; 800 y 700 °C es 2,5; 1,5; 0,9; 0,5% (en masa) Fe, respectivamente. El período de red de la solución sólida a base de cobre para una aleación con 2,39% (at.) Fe es 0,3609 nm. El período de red de α-Fe (bcc) aumenta de 0,28662 ± 0,00002 a 0,28682 nm con la adición de 0,38% (at.) Cu.

Cobre - cobalto

El diagrama de estado del sistema cobre-cobalto se muestra en la fig. cuatro Concuerda bien con los resultados de estudios anteriores de este diagrama. En este sistema, como resultado de un sobreenfriamiento de 100 °C o más, aparece una región de inmiscibilidad en estado líquido, que es casi simétrica con respecto al eje correspondiente a la composición equiatómica. Con esta composición, la temperatura crítica de mezcla se encuentra 90 °C por debajo de la curva de liquidus.

El sistema Cu-Co es de tipo peritectico. La temperatura de la reacción peritectica es 1112 °C. Los datos sobre la solubilidad del cobalto en una solución sólida a base de cobre (β) y cobre en una solución sólida a base de cobalto (a) en el rango de temperatura de 900 ... 1100 ° C se dan en la Tabla. una.

Cobre - silicio

El diagrama de estado de cobre - silicio se muestra en la fig. 5 (según la totalidad de las obras). El sistema contiene una solución sólida α basada en cobre, fases β, δ y η, así como fases K, γ y ε formadas por reacciones pertectoides.

La región de existencia de la fase β [red bcc con α = 0.2854 nm al 14.9% (at.) Si] está en el rango de temperatura 852...785 °C; está formado por una reacción peritectica con un punto de transformación peritectica de 6.8% (en masa) Si. La región de existencia de la fase β cubre el rango de temperatura de 824...710 °C y está formada por la reacción peritectica; punto de transformación peritectic 8,65% (en masa) Si. La fase η tiene dos modificaciones: η′ y η″. En el rango de temperatura de 620...558 °C tiene lugar la transformación η↔η′, y en el rango de 570...467 °C tiene lugar la transformación η′↔η″. La red de la fase η es similar a la del latón γ.

La fase K se forma por la reacción peritectoide a +842°C y existe hasta 552°C, el punto peritectoide corresponde al 5,9% (en masa) de Si. La fase K tiene una red hexagonal compacta con α = 0,25543 nm y c = 0,41762 nm al 11,8 % (at.) Si y α = 0,25563 nm y c = 0,41741 nm al 14,6 % (at.) Si. La fase γ se forma por una reacción peristectoide a 729°C y es estable hasta temperatura ambiente; el punto peristectoide corresponde al 8,35% (en masa) de Si.

La fase γ tiene una red cúbica del tipo β-Mn con un período α = 0,621 nm.

La fase ε también se forma por la reacción peristectoide a 800 °C y existe en un estrecho rango de concentración de 10,6...10,7 % (en masa) de Si, y es estable hasta la temperatura ambiente. Tiene una red bcc con α = 0.9694 nm. La solubilidad del cobre en el silicio es despreciable y asciende a 2,810 -3; 2 10 -3; 5,5 10 -4 ; 8,5 10 -5 ; 5,3 10 -6% (at.) a temperaturas de 1300; 1200; 1000; 800 y 500 °C, respectivamente. La solubilidad del silicio en el cobre es significativa y asciende a ~5,3 % (en peso) a 842 °C.

Cobre - manganeso

El diagrama del estado del sistema cobre - manganeso se construye en todo el rango de concentraciones. Aquí se da de acuerdo con los datos (Fig. 6). El cobre y el manganeso forman un mínimo en la curva de liquidus con un contenido de ~37% (at.) Mn y una temperatura de 870 ± 5 °C. Las transformaciones en estado sólido están asociadas a procesos de ordenamiento en aleaciones por el lado del cobre y modificaciones alotrópicas del manganeso. La solución sólida (α-Cu, γ-Mn) se ordena a ∼16% (at.) Mn (MnCu 5) y 400 °C y a ∼25% (at.) Mn (MnCu 3) y 450 °C.

La solubilidad del cobre en las fases α-Mn y β-Mn es insignificante. El sistema sufre una transición continua desde la red cúbica centrada en las caras de una solución sólida basada en cobre (α-Cu) a la red tetragonal centrada en las caras de γ-Mn.

Níquel de cobre

El diagrama de estado del sistema cobre-níquel es un sistema con una serie continua de soluciones sólidas. La Figura 7 muestra los resultados de los estudios experimentales que concuerdan bien entre sí. En estado sólido, existen transformaciones asociadas a transformaciones magnéticas en el níquel. Todas las aleaciones del sistema Cu-Ni tienen una red fcc. Las suposiciones sobre la existencia de compuestos CuNi y CuNi 3 en el sistema no fueron confirmadas en trabajos posteriores. Las aleaciones de este sistema son la base de las aleaciones industriales del tipo cuproníquel.

Cobre - estaño

En la fig. 8 es un diagrama de estado construido sobre la base de un gran número de trabajos. Se estableció la existencia de una serie de fases en el sistema, las cuales se forman tanto durante la cristalización primaria como durante la transformación en estado sólido. Las fases α, β, γ, ε, η se forman durante la cristalización primaria, las fases ζ y δ - en estado sólido. Las fases β, γ y η se forman por reacciones peritecticas a temperaturas de 798, 755 y 415°C. El período de red de la fase α aumenta de 0,3672 a 0,3707 nm. Las fases β y γ son cristalográficamente similares y tienen una red bcc.

La fase ε existe sobre la base del compuesto Cu 3 Sn y tiene una red rómbica. La fase η corresponde al compuesto Cu 6 Sn 5. Se ordena a 189...186 °C. La fase ζ tiene una red hexagonal con la composición esperada Cu 20 Sn 6 . La fase δ tiene la estructura de γ-latón, es un compuesto electrónico y corresponde a la fórmula Cu 31 Sn 8 al 20,6% (at.) Sn.

La solubilidad del estaño en el cobre, según el análisis espectral de rayos X, es % (at.) Sn [% (en masa) - entre paréntesis]: 6,7 (11,9); 6,5 (11,4); 5,7 (10,10) a temperaturas de 350; 250; 150 °C, respectivamente. La solubilidad del cobre en estaño en estado sólido a temperatura eutéctica es de 0,01% (at.) (según Tokseitov et al.).

cobre - plomo

El diagrama de estado de cobre - plomo, construido en todo el rango de concentraciones, se muestra en la fig. 9 según trabajo. El diagrama de estado del sistema cobre-plomo se caracteriza por la presencia de transformaciones monotécticas y eutécticas. La temperatura de la transformación monotéctica es (955 ± 0,5) C, y la longitud de la región de inmiscibilidad a esta temperatura es 15,7-63,8% (at.) Pb. El punto eutéctico corresponde a 0,18% (at.) Pb, y según los datos - una temperatura de 326°C y 0,2% (at.) Pb. La curva de solubilidad entre la temperatura monotéctica y el punto de fusión del plomo está bastante bien definida. Se establece que esta curva corta la horizontal monotéctica a un contenido de plomo de 67% (at.). La solubilidad del plomo en el cobre en estado sólido a temperaturas superiores a 600°C no es superior al 0,09% (at.). La solubilidad del cobre en plomo sólido es inferior al 0,007 % (en masa).

Cobre - antimonio

El diagrama de estado de cobre - antimonio se presenta de acuerdo con los datos de la fig. diez.

En las aleaciones de este sistema se encontró una fase β de alta temperatura con una red fcc del tipo BiF 3, que funde congruentemente a 684 °C y el contenido de Sb en la aleación es de 28.6% (at.). A 435°C, la fase β se descompone eutectoidalmente en la fase k y Cu 2 Sb. El punto eutectoide corresponde al 24% (at.) de Sb. La solubilidad máxima de la fase β es del 20...32 % (at.) Sb. Otras fases intermedias - η, ε, ε' yk - se forman por reacciones pertectoides a temperaturas de 488 °C (η), 462 °C (e). La fase ε' tiene una red hexagonal con períodos α = 0,992 nm, c = 0,432 nm y existe en el rango de temperatura ∼375...260 °C. la fase c tiene una estructura rómbica del tipo Cu 3 Ti, existe en el rango de 450 ... 375 °C y se descompone en la fase ε y Cu 2 Sb a una temperatura de 375 °C o la ε'- fase y Cu 2 Sb (según otros autores). La fase η tiene un rango de homogeneidad de 15,4 a 15,8% (at.) Sb a 426°C. La fase intermedia Cu 2 Sb se forma por la reacción peritectica a 586 °C y tiene un estrecho rango de homogeneidad de 32.5...33.4% (at.) Sb. Tiene una red tetragonal. La máxima solubilidad del antimonio en el cobre en estado sólido a temperaturas de 600; 550: 500; 450; 400; 360; 340 y 250 °C es 5,79; 5,74; 5,69; 5,44; 4,61; 3,43; 3,02; 1,35% (at.) o 10,53; 10,44; 10,37; 9,92; 8,48; 6,38; 5,64; 2,56% (en peso) respectivamente.

Cobre - fósforo

El diagrama de estado del sistema cobre-fósforo se muestra de acuerdo con los datos de la fig. 11. Según los resultados de trabajos posteriores, se encontraron dos compuestos en el sistema: Cu 3 P y CuP 2. La temperatura de formación del compuesto de Cu 3 P directamente de la masa fundida viene dada por varios autores de diferentes formas: 1005; 1018 o 1023; 1022 °C. El área de homogeneidad del compuesto Cu 3 P es 31% (at.) P a la temperatura eutéctica y 27,5% (at.) P a 700 °C. El compuesto de Cu 3 P tiene una red hexagonal con parámetros α = 0,695 nm, c = 0,712±0,02 nm, c/α=1,02.

El compuesto de CuP 2 cristaliza directamente del fundido a 891°C. Se produce una reacción eutéctica entre el compuesto Cu 3 P y el cobre a 714 °C, el punto eutéctico corresponde al 15,72 % (at.) P.

Entre los compuestos Cu 3 P y CuP 2 existe un equilibrio eutéctico a 833 °C. Composición del punto eutéctico 49% (at.) R.

En la región del diagrama entre el fósforo y el compuesto CuP 2 se supone la existencia de un eutéctico degenerado a 590 °C.

La solubilidad del fósforo en el cobre se da en la tabla. 2.

(Nota. Entre paréntesis está el contenido de fósforo en porcentaje en peso.)

Cobre - cromo

El diagrama de estado cobre-cromo se ha estudiado más extensamente en la región rica en cobre. Se presenta en su totalidad en la obra de G.M. Kuznetsova y otros según datos de cálculo termodinámico y datos sobre los parámetros de interacción de los componentes (Fig. 12). Hay dos fases en la estructura de la aleación: soluciones sólidas a base de cobre (α) y cromo (β). A 1074,8 °C, se produce una transformación eutéctica a un contenido de cromo de 1,56 % (at.). La solubilidad del cromo en cobre según diferentes autores se da en la tabla. 3.

La solubilidad del cobre en cromo en estado sólido varía de 0,16% (at.) a 1300°C a 0,085% (at.) a 1150°C.

Cobre - zinc

En las aleaciones de cobre, el mayor interés práctico entre los elementos del grupo II del sistema periódico D.I. Mendeleev representa el zinc. El diagrama de estado cobre - zinc ha sido estudiado por muchos investigadores en todo el rango de concentraciones. En la fig. La figura 13 muestra el diagrama de estado, construido a partir de un conjunto de trabajos en los que se utilizaron los métodos de análisis térmico, de rayos X, metalográfico, microscópico electrónico y determinación de la temperatura de liquidus.

La línea liquidus del sistema cobre-zinc consta de seis ramas de cristalización primaria de las fases α, β, γ, δ, ε y η. Hay cinco transformaciones peritecticas en el sistema, % (at.):

1) W (36,8 Zn) + α (31,9 Zn) ↔ β (36,1 Zn) a 902 °C;

2) W (59,1 Zn) + β (56,5 Zn) ↔ γ (59,1 Zn) a 834 °C;

3) W (79,55 Zn) + γ (69,2 Zn) ↔ δ (72,4 Zn) a 700 °C;

4) L (88 Zn) + δ (76 Zn) ↔ ε (78 Zn) a 597 °C;

5) W (98,37 Zn) + ε (87,5 Zn) ↔ η (97,3 Zn) a 423 °C.

La solubilidad del zinc en una solución sólida a base de cobre primero aumenta de 31,9 % (at.) a 902 °C a 38,3 % (at.) a 454 °C, luego disminuye y asciende a 34,5 % (at.) a 150 °C. С y 29% (at.) a 0 °С.

En la región de existencia de la fase α, se definen dos modificaciones α 1 y α 2. La región de existencia de la fase β está en el rango de 36.1% (at.) Zn a 902 °C a 56.5% (at.) Zn a 834 °C y de 44.8% (at.) Zn a 454 °C hasta al 48,2% (at.) Zn a 468°C. En el rango de temperatura de 454...468°C, se produce una transformación u ordenamiento.

La fase β' se descompone según la reacción eutectoide β'↔α + γ a una temperatura de ~255°C. La fase β existe en cuatro modificaciones: la fase γ''' hasta temperaturas de 250...280 C, por encima de 280°C La fase γ' es estable, que a 550...650°C pasa a γ'- fase; por encima de 700°C hay una fase γ. La fase δ existe en el rango de 700...558 °C, descomponiéndose eutectoidalmente según la reacción δ↔γ + ε a 558°C.

La solubilidad del cobre en una solución sólida de η a base de zinc disminuye del 2,8 % (at.) a 424 °C al 0,31 % (at.) a 100 °C. Los períodos de red de la solución α-sólida basada en cobre aumentan con el aumento de la concentración de zinc.

La fase β tiene una red cúbica centrada en el cuerpo del tipo W, la fase β' tiene una red ordenada centrada en el cuerpo del tipo CsCl. El período de red de la fase β' aumenta de 0,2956 a 0,2958 nm en el rango de concentración de 48,23...49,3% (at.) Zn.

La fase γ tiene una estructura de tipo γ-latón. Su composición corresponde a la composición estequiométrica de Cu 5 Zn 8 . La fase γ″' tiene una red rómbica con períodos α = 0,512 nm, b = 0,3658 nm yc = 0,529 nm.

La fase γ″ tiene una red cúbica con un período α = 0,889 nm. No se han determinado los parámetros de estructura y red de las fases γ' y γ. La fase 3 tiene una red bcc con un período α = 0.300 nm a 600°C para una aleación con 74.5% (at.) Zn. La fase ε tiene una red hexagonal del tipo Mg.

Las aleaciones basadas en el sistema cobre-zinc (latón) se utilizan ampliamente en diversas industrias: se caracterizan por su alta capacidad de fabricación y resistencia a la corrosión. La fabricación de varias piezas y piezas fundidas a partir de aleaciones de este sistema no es particularmente difícil. Las aleaciones de los grados L96, L90, L85, L80, L75, L70, L68, L66, L63, L59 -latón simple- se procesan por presión en estado frío y caliente y tienen una estructura monofásica, que es una solución sólida a base de cobre (a) para aleaciones con un contenido de cobre de al menos 61% (en masa) y bifásico (α + β) para aleación L59. Las aleaciones monofásicas y bifásicas (α, α + β, β) aleadas con aluminio, hierro, manganeso, silicio, estaño y plomo se utilizan para obtener piezas fundidas por diversos métodos.