Орытпадаы негізгі фазалар. орытпаны рылымды рамалары. Фазалар ережесі

Металдарда жне орытпаларда, оларды трленуі кезінде тетін процестерді йрену шін, оларды рылысын сипаттау шін, жйе, фаза, компонент тсініктерін енгізеді.

Жйе деп белгілі сырты жадайларда (температура мен ысымда) тепе- тедікте болатын фазалар жиынтыын айтады.

Фаза деп жйені баса бліктерінен арнайы бет арылы ажырайтын, жйені бір блігін айтады. Фаза - химиялы рамы жне кристалды рлысы біртекті жйені бір блігі болып саналады.

Компоненттер деп жйені райтын заттарды айтады. Компоненттер ретінде таза элементтер (металдар жне металлоидтар) немесе орныты химиялы осылыстар саналады.

Фазалы теп-тедікті сипаттайтын кй диаграммалары орытпаны соы, яни барлы згерістер аяталаннан кейінгі кйін крсетеді. орытпаны мндай кйі сырты жадайлара (P, T-а) туелді жне пайда болан фазаларды санымен, концентрациясымен сипатталады.

орытпадаы компоненттер санынk, фазалар санын f – деп белгілейік.

Фазалар ережесін келесі формула арылы есептейді:

 

c=k-f+1, (2.1)

 

мндаы с - жйені еркіндік (вариантты) крсеткіші, егер c 0, немесе f k+1; яни екі компонентті жйеде ( ) тепе-тедікте ш фазадан ( ) арты фазалар бола алмайды; ал ш компонентті ( ) жйеде тепе-тедікте трт фаза ( ) ана бола алады.

Ереже фазалар млшерін анытайды. орытып айтанда, тепе-тедікте болатын фазалар саны р уаытта компоненттер санынан бірге арты болады. Фазалар ережесіні формуласындаы 1 – саны фазалы тепе-тедікке сер ететін сырты факторлар санын білдіреді. Металдар шін сырты сер етуші фактор болып температура саналады, себебі тепе-тедікке тек ана жоары ысым серін тигізеді. Фазалы згерістер атмосфералы ысымда тетін боласын, ысымны сері ескерілмейді. Жйені еркіндік (вариантты) крсеткіші деп оны тепе-тедіктегі фазалар саны згермеген жадайда температурасын, ысымын жне концентрациясын згерту ммкіндігін айтады.

ос жйеде, яни , , ал с=0 – немесе фазалар нонвариантты (варианты жо) теп-тедікте болады. Берілген фазалар санынан тратын орытпа белгілі жадайда ( жне барлы фазаларды наты млшері боланда) ана мір сре алады. Егер с =1- жйе моновариантты, с=2 – бивариантты деп аталады.

Фазаларды тепе-тедік кйіне жйені еркіндік энергиясыны е аз мні сйкес келеді

, (2.2)

мнда - жйені толы энергиясы;

- энтропиясы.

Кесінділер ережесі

 

Кристалдану кезінде фазалар концентрациясы мен р фазалар саны (сйы фаза азаяды, атты фаза кбейеді) згереді. Диаграмманы кез-келген кйінде бір мезгілде екі фаза болан нктесінде, оны концентрациясы мен екі фазаны санын анытауа болады. Ол шін рычак ережесі немесе кесінділер ережесі олданылады. орытпаны санды рылымды-фазалы талдау шін берілген нктеден диаграмманы е жаын исыына (ликвидус, солидус немесе компоненттер сі) дейін горизонталь (конода)жргізеді (2.6 суретті ара).

 

2.6 сурет - ос орытпаны кй диаграммасына кесінділер ережесін олдану

 

а) m нктесіндегі фазаларды рамын анытау:

Ол шін m нктесі арылы диаграмманы е жаын исыына (ликвидус, солидус) дейін горизонталь жргіземіз. Сйы фазаны рамы p ликвидус сызыынан концентрация сіне дейін жргізілген горизонталь сызыты иылыстыратын нктені проекциясы бойынша аныталады.

атты фазаны рамы q солидус сызыынан концентрация сіне дейін жргізілген горизонталь сызыты иылыстыратын нктені проекциясы бойынша аныталады.

Сйы фазаны рамы ликвидус сызыы бойынша згереді, ал атты фазаны рамы p ликвидус сызыынан концентрация сіне дейін жргізілген горизонталь сызыты иылыстыратын нктені проекциясы бойынша аныталады.

Фазаны рамы температураны тмендеуі бойынша В компонентіні рамыны аз мніне арай згереді.

б) Берілген температурада (m нктесінде) атты жне сйы фазаларды санды атынасын анытау:

Фазаларды санды млшері жргізілген канода кері пропорционалды. m нктесі арылы жргізілгенконод пен оны кескінін арастырайы.

орытпаны бар млшері (Q_сп) pq кескіні бойынша аныталады.

Ликвидус сызыымен жанасатын pm кескіні атты фазаны млшерін білдіреді

Солидус сызыымен жанасатын mq кескіні сйы фазаны млшерін білдіреді