М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

АЕС ва CFB чизиқлари ликвидус, А'ЕС" ва C'FB' чизиқлари эса солидус чизиқларидир. Суюқ қотишмадан АЕ чизиғида А компонент кристаллари, ЕС чизиғида эса
A_nB_m бирикма кристаллари ажралиб чиқа бошлайди: Демак, АА'ЕА соха суюқ қотишма билан А компонент кристалларидан, ЕС" СЕ соха эса суюқ қотишма билан A_nB_m бирикма
кристалларидан иборат бўлади. Суюқ қотишмадан СF чизиғида A_nB_m бирикма кристаллари ва FB чизиғида В компонент кристаллари ажралиб чиқади. Бинобарин, CC'FC соха суюк қотишма билан A_nB_m (бирикма кристалларидан, FB'BF соха эса суюқ қотишма бйлан В компонент кристалларидан иборатдир.
ЕЕ' эвтектикагача бўлган қотишма эвтектика I (А + A_nB_m) билан А кристалларидан, ЕЕ' эвтектикадан кейинги қотишма эвтектика / (A+A_nB_m) билан A_nB_m кристалларидан, FF', эвтектикагача бўлган қотишма эвтектика // (В + AnBm) билан AnBm кристалларидан, FF' эвтектикадан кейинги қотишма эса эвтектика 11 (В + A_nB_m) билан В кристалларидан иборатдир.
I, I I ва I I I цотйшма ларнинг совиш эгри чизик лари ва тузилиш схемалари 88- расм, а, б ва в да тасвирланган.
Химиявий бирикма хосил қиладиган икки компонентдан иборат системанинг холат диаграммаси иккита биринчи тип диаграммадан иборат эканлиги юқорида айтиб ўтилди.
Агар системанинг А ва В компонентлари ўзаро икки ва ундан ортиқ химиявий бирикма хосил килса, бундай компонентлардан иборат қотишмаларнинг холат диаграммаси, гўё уч қўшалоқ,тўрт қўшалоқ ва хоказо биринчи тип холат диаграммалари- дан иборат бўлади.
Агар системанинг А ва В компонентлари қаттиқ холатда бир-бирида маълум чегарагача эриса, шунингдек, А ва В компонентлар A_nB_m бирикмада эриса, А ва В компонентларнинг бир-бирида эришидан хосил бўлган а ва - қаттиқ эритмалар хамда компонентларнинг A_nB_m бирикмада эришидан хосил бўлган қаттиқ эритма системанинг холат диаграммасида маълум сохалар тарзида акс эттирилади ва бундай диаграмма иккита учинчи тип холат диаграммасидан иборат бўлади (89-расм).

89- расм. Компонентлари бир-бирига маълум чегарагача

эрийдиган ва химиявий бирикмада эрийдиган икки компонентдан
иборат системанинг холат диаграммаси.

Беқаpop химиявий бирикма хосил қиладиган икки компонентдан иборат системанинг холат диаграммаси. Компонентлари ўзаро таъсир этиб, беқарор химиявий бирикма хосил қиладиган икки компонентдан иборат системанинг холат диаграммаси ва

хамда II қотишмаларнинг совиш эгри чизиқлари 90- расмда тасвирланган.
А компонент билан В компонентдан хосил бўлган A_nB_m химиявий бирикма факат t₁ температурагача барқарор бўлади. Бу температурадан юқорида химиявий бирикма таркиби D нуқтадаги каби суюқ қотишма билан В кристалларига ажралади. Суюқ қотйшма совитилганда эса тескари процесс содир бўлади. Бу процесс хам перитектик процессдир, аммо бунда янги қаттиқ эритма хосил бўлмай, балки химиявий бирикма хосил бўлади.
Диаграмманинг қайси созхасида қандай фазалар бўлиши шу диаграммада кўрсатилган.
I ва 11 қотишмаларнинг кристалланишини куриб чиқайлик.
1 қотишмани олайлик. Бу қотишма совитилганда мувозанат шароитида 1 нуқтада суюқ қотишмадан В компонент кристаллари ажралиб чиқа бошлайди. 2 нуқтада перитектик реакция бошланиб, беқарор химиявий бирикма (A_nB_m) хосил бўлади. Бу процесс ўзгармас t₁ температурада 3 нуқтагача давом этади, 3 нуқтада суюқ қотишма ортиб қолади, ортиқча суюқ қотишмадан AnBm кристаллари ажралиб чиқа бошлайди, бу процесс суюқ фазанинг концентрацияси Е нуқтадагидек бўлгунча, яъни 4 нуқтагача давом этади. 4 нуқтада қолган суюқ қотишмадан А компонент кристаллари ажралиб чиқа бошлайди ва процесс 5 нуқтада тугайди. Демак, 5 нуқтадан пастда қотишма А кри- сталлари билан A_nB_m кристалларининг эвтектик аралашмасидан иборат бўлади.
Энди, II қотишмани олайлик. Бу қотишма совитилганда 1' нуқтада суюқ қотишмадан В компонент кристаллари ажралиб чиқа бошлайди ва процесс 2' нуқтагача давом этади. 2' нуқтада суюқ қотишмадан A_nB_m кристаллари ажралиб чиқа бошлайди, бу процесс ўзгармас t₁ температурада 3' нуқтагача давом этади. Демак, 3' нуқтадан пастда қотишма A_nB_m кристаллари билан В кристалларидан иборат бўлади.
Шундай қилиб, диаграммадаги MEN горизонтал чизиқ эвтектика хосил бўлишига, DCК горизонтал чизиқ эса беқарор химиявий бирикма хосил бўлишига оиддир.
Бешинчи тип холат диаграммаси. Бирламчи кристалланиш натижасида хосил булган фазаларида қаттиқ холатда иккиламчи узгаришлар (иккиламчи кристалланиш) содир буладиган қотишмаларнинг холат диаграммаси бешинчи тип холат диаграммаси деб аталади.
Қотишмада қаттиқ холатда содир буладиган иккиламчи кристалланиш (қайта кристалланиш.) тоза компонентларнинг ва химиявий бирикмаларнинг аллотропик шакл узгаришлар хосил қилиши, қаттиқ эритмаларнинг қисман ёки батамом парчаланиши ёхуд қаттиқ эритмаларнинг тартибга тушуви ва бошқа узгаришлар билан боғлиқдир.

90- расм. Беқарор химиявий бирикма хосил қиладиган икки компонентдан иборат системанинг холат диаграммаси ва I замда II қотишмаларнинг совиш эгри чизиқлари.

Иккиламчи кристалланиш процессида иккиламчи кристаллархосил булади. Иккиламчи кристалланиш қотишма компонентларидан хеч булмаганда биттаси аллотропик шакл узгаришлар хосил қилгандагина содир булади. Бинобарин, температуранинг узгариши билан эрувчанликнинг Узгариши натижасида қаттиқ эритманинг парчаланишидан ташқари, қаттиқ холатда узгариш ходисаси компонентларидан хеч булмаганда бири аллотропик шакл узгаришлар хосил қилувчи барча қотишмаларнинг холат диаграммаларида кузатилади. Аллотропик шакл узгариш билан ёки қаттиқ эритмаларнинг қисман ёхуд батамом парчаланиши билан боглиқ булган қайта кристалланиш процесси борадиган қотишмаларнинг холат диаграммасиасосий тип холат диаграммаларидан фарқ қилади.

Компонентлари қаттиқ холатда иккиламчи узгаришлар хосил қилувчи баъзи қотишмаларнинг холат диаграммалари 91-расмда тасвирланган.

91- расм. Компонентлари қаттиқ холатда иккиламчи узгаришлар хосил

қилувчи қотишмаларнинг холат диаграммалари.

А—В қотишманинг А компонента хам, В компонента хам қаттиқ холатда аллотропик шакл ўзгариш хосил қила олади, дейлик. Бундай аллотропик шакл Ўзгариш хар қандай таркибли қотишмада Ўзгармас температурада (FK чизиғида) содир булади (91-расм, А—В цотишманинг А компонента цам, В компонента хам қаттиқ холатда аллотропик шакл ўзгариш хосил қила олади, дейлик. Бундай аллотропик шакл Ўзгариш хар қандай таркибли қотишмада Ўзгармас температурада (FK чизиғида) содир булади (91-расм, ).

Агар В компонент кристаллари А компонентнинг юқори температурада мавжуд буладиган аллотропик шакл ўзгаришига (А га) изоморф бўлса, қотишманинг холат диаграммаси 91- расм, б да тасвирланган кўринишда бўлади. Бу диаграммада CDFC сохаси иккита қаттиқ эритманинг мувозанат холатда мавжуд бўлиш сохасидир. Агар А компонентда хам, В компонент- да хам иккитадан шакл ўзгариш бўлса ва А_х билан В_х,худи А_б билан В_з каби, бир-бирига изоморф моддалар бўлиб, компонентлари исталганча эрийдиган қаттиқ эритмалар хосил қила олса, қотишманинг холат диаграммаси 91-расм, в да тасвирланган шаклни олади. Бу диаграмма гўё ≪қўш қават≫ иккинчи тип холат диаграммасидан иборатдир. Агар қотишма компонентларининг паст температурада мавжуд бўла оладиган шакл узгаришлари бир-бирида маълум чегарагача, юқори температурада мавжуд буладиган шакл ўзгаришлари эса бир-бирида исталганча эрийдиган бўлса, қотишманинг холат диаграммаси 91- расм, г дагидек бўлади. Расмдан кўриниб турибдики, бу диаграмма хам икки диаграммадан — иккинчи тип холат диаграммаси билан компонентлари қаттиқ холатда бир-бирида маълум чегарагача эрийдиган қотишмаларнинг холат диаграммасидан (учинчи тип холаТ диаграммасидан) иборатдир. Диаграммадаги GED чизиғида t₁ температурада) 3- қаттиқ эритма парчаланиб, айни замонда а' ва а" қаттиқ эритмалар ажралиб чиқади.
Бу узгариш процесси эвтектиканинг кристалланиш процесси кабидир, аммо бунда кристаллар суюқ қотишмадан эмас, балки қаттиқ эритмадан ажралиб. чиқади. Бу процесс эвтектоидавий процесс деб, хосил булган кристаллар аралашмаси эса эвтектоид деб аталади.
Кўпгина қотишмалар қаттиқ холатда узгаради, ана шундай қотишмалар жумласига темир.билан углерод қотишмалари хам киради.
Ўта совиш шароитида қаттиқ қотишмаларда буладиган қайта кристалланиш. Ўта совиш натижасида қайта кристалланишни А1—Si системасининг холат диаграммаси (учинчи тип холат диаграммаси) мисолида куриб чиқамиз. Бунинг учун А1—Si қолат диаграммасининг пастки чап қисминигина оламиз (92-расм).

92- расм. А1—Si қотишмаларининг ўта совиш шароитида қайта кристалланиши:

а — кремнийнинг алюминийдаги қаттиқ эритмаси; — кремиийнинг ўта тўйинганэритмадан ажралиб чиққан иккиламчи кристаллари.

Ўта совиш шароитида қаттиқ эритма FD чизиғида ётган температурада эмас, балки ундан пастроц, масалан F'D чизирида ётган температурада

парчалана бошлайди.