В литых сплавах типа Х2 на рисунке, а количество (неравновесной эвтектической жидкости обычно невелико и поэтому эвтетика структурно вырождается в одну фазу: α-фаза из эвтектики отлагается на дендритных ячейках (сечениях ветвей дендритов) первичных α-кристаллов, сливаясь с ними, а по границам дендритных ячеек под микроскопом обнаруживаются только включения второй фазы β эвтектического происхождения.
Распределение легирующего элемента по сечению дендритной ячейки схематично показано на рисунке (кривая 1). Отрезок pq соответствует сечению дендритной ячейки первичной α-фазы, a hp — сечению включения второй фазы (β) на границе дендритной ячейки. Вертикальный скачок концентрации у границы дендритной ячейки соответствует расположению здесь включения второй фазы.
Схема распределения легирующего элемента
Схема распределения легирующего элемента по сечению дендритной ячейки α-раствора с 0 -фазой на ее границах в начальный (1), промежуточный (2) и конечный (3) моменты гомогенизации.
Кроме перечисленных выше отклонений от равновесной кристаллизации, возможны и другие. Например, в сплаве Х2 при ускоренном охлаждении перитектическая реакция часто не успевает полностью совершиться и оставшаяся жидкая фаза меняет свой состав по линии ре.
В результате в сплаве Х2 при температуре точки ω образуется эвтектика β + γ, и сплав оказывается трехфазным (α + β + γ).
В многокомпонентных сплавах возможны весьма разнообразные отклонения от равновесия при кристаллизации: например, может появиться тройная эвтектика, резко снижающая точку плавления сплава.
Суммируя, можно отметить, что в результате неравновесной кристаллизации твердого раствора создаются следующие отклонения от равновесного состояния:
- возникает в ну три кристаллитная ликвация;
- понижается точка солидуса сплава;
- из расплава кристаллизуются избыточные фазы, которых не должно быть в равновесных условиях, и вместо однофазной образуется двухфазная или многофазная структура;
- увеличивается количество второй фазы, если в равновесных условиях сплав должен быть гетерофазным.
«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков