В системах эвтектического и перитектического типов дендритная ликвация приводит к более сильным (по сравнению со сплавами в непрерывном ряду твердых растворов) отклонениям структуры от равновесного состояния.
В малолегированных сплавах неравновесная кристаллизация протекает так же, как и в системе с непрерывным рядом твердых растворов. При ограниченной диффузии в твердой фазе затвердевание сплава Х1 заканчивается в точке с, когда средний состав твердого раствора совпадает с составом сплава.
Неравновесный солидус в системах эвтектического (а)
и перитектического (б) типа.
В более легированном сплаве Х2 средний состав твердого раствора при неравновесной кристаллизации изменяется по кривой df. Новым является то, что средний состав твердого раствора не попадает на фигуративную прямую (ординату) сплава выше эвтектической или перитектической температуры.
Равновесная кристаллизация сплава Х2 должна закончиться в точке t. В неравновесных условиях ниже температуры точки т в сплаве Х2 состав жидкого раствора изменяется вплоть до эвтектической (е) или перитектической (р) точки, а состав периферийного слоя первичных α-кристаллов — до точки а.
Следовательно, в сплаве Х2 закристаллизуется эвтектика или по перитектической реакции образуется фаза β. Неравновесная кристаллизация сплава Х2 заканчивается при температуре п.
Таким образом, в результате дендритной ликвации в сплаве, находящемся левее точки предельной растворимости (точки а), т. е. в области твердого раствора на диаграмме состояния, по эвтектической или перитектической реакции образуется неравновесная вторая фаза.
Концентрация, соответствующая точке k, является границей, правее которой в данных неравновесных условиях вторая фаза кристаллизуется из расплава. Между точками k и а проводят пунктир, являющийся продолжением эвтектической (перитектической) горизонтали за точку предельной растворимости.
Неравновесная кристаллизация в сплавах типа Х2 должна закончиться три температурах ниже пунктирной горизонтали, но степень переохлаждения в обычных условиях сравнительно невелика, и ею, можно пренебречь при определении температур конца равновесной кристаллизации по диаграмме состояния.
Если в сплаве в равновесных условиях должна образоваться вторая фаза, то в неравновесных условиях ее количество увеличивается. Например, в сплаве Х3 в равновесных условиях относительное весовое количество эвтектики определяется соотношением ао/ае, а в неравновесных условиях so/se (точка s определяет средний состав первичных кристаллов при эвтектической температуре для данной скорости охлаждения).
«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков