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DIAGRAMMI DI STATO
Perch lacqua bolle a 100C? Perch bolle in montagna ed al mare a
temperatura diversa? Perch i forni sono rivestiti internamente da
mattoni refrattari e non da vetro o plastica o metallo?
Perch gli acciai vengono trattati termicamente (ricottura, tempra,....)?
PERCH STUDIARE I DIAGRAMMI DI STATO
DIAGRAMMA DI STATO: grafico nel quale vengono descritte quante e quali fasi di un sistema sono presenti al variare di pressione/temperatura del sistema stesso.
I diagrammi di stato sono validi in condizioni di EQUILIBRIO TERMODINAMICO
Energia libera minima
I diagrammi di stato servono a:Determinare le fasi presenti al variare di temperatura, pressione, composizione del sistema;Calcolare le quantit relative delle fasi presenti in un equilibrio;Determinare la solubilit massima di un componente in un altro;Conoscere la temperatura di fusione delle fasi;Determinare la temperatura a cui avvengono le trasformazioni di fase
Funzione di Gibbs G = H-TS
DEFINIZIONI IMPORTANTI
Lega:Lega: materiale metallico ottenuto mediante la combinazione
chimica di diversi elementi
Componente: Componente: metalli puri e/o composti di cui la lega
formata
Solvente:Solvente: elemento o composto presente in maggiore quantit
Soluto:Soluto: elemento o composto presente in quantit minore
Soluzione solida:Soluzione solida: tipologia di lega ottenuta mediante l
aggiunta di atomi di soluto nel materiale ospite in modo tale
da preservarne la struttura cristallina e garantirne lomogeneit
composizionale e strutturale
Sistema:Sistema: Una serie di leghe possibili di uno o pi componenti
(Es. sistema Fe-C)
Una fase Una fase una porzione omogenea di un sistema con caratteristiche una porzione omogenea di un sistema con caratteristiche chimiche e fisiche uniformichimiche e fisiche uniformi (quindi, sia a livello microstrutturale che di composizione). Una singola fase ha in ogni sua parte un identico comportamento se sottoposta a sollecitazioni fisiche o chimiche
Acqua e olioAcqua e
ghiaccio
Soluzione solida e composto
DEFINIZIONI IMPORTANTI: FASE
Una singola fasesingola fase ha in ogni sua parte un identico identico comportamentocomportamento se sottoposta a sollecitazioni fisiche o chimiche
Pu essere costituita da piPu essere costituita da pi di un elemento chimicodi un elemento chimico(ad esempio nelle soluzioni solide metalliche accade che allinterno della struttura cristallina di uno dei due metalli trovano posto degli atomi dellaltro (in posizioni interstiziali o sostituzionali)
Un elemento o composto chimico pu esistere come fasi Un elemento o composto chimico pu esistere come fasi diversediverse(acqua liquida, vapore d'acqua e ghiaccio, Fe , Fe)
FASE
EQUILIBRIO DI FASEEnergia libera:Energia libera:
una funzione dellenergia interna di un sistema (o entalpia) e del suo stato di disordine (o entropia)In condizioni di equilibrio lenergia libera minimaLLequilibrio di fase:equilibrio di fase:
Viene espresso dalla costanza nel tempo delle caratteristiche delle fasi di un sistemaEsempio: soluzione al 65% in peso di zucchero scaldata da 20C a 100C
Nelle soluzioni solidesoluzioni solide le velocit di trasformazione sono spessospesso estremamente basse llequilibrio non viene raggiuntoequilibrio non viene raggiunto
Sistema in stato di equilibrio metastabileequilibrio metastabile
Determinazione del grado di varianza del sistema:REGOLA DELLE FASI DI GIBBS
V = C f + nVARIANZA: numero di gradi di libert del sistema
Numero dei componenti chimici presenti (elementi o composti)
Numero delle fasi
Numero di variabili fisiche (es. temperatura e pressione)
CASO TIPICO: 2 componenti, pressione costante (1atm)
DIAGRAMMI DI STATO BINARI
V = 2+1-f
f =
1 V=2
2 V=1
3 V=0 PUNTI DI INVARIANZA
DIAGRAMMI DI STATO BINARI
La composizione viene riportata sullascissa che viene suddivisa in cento parti; ad ogni punto corrisponde una percentuale dei due componenti.
Ad esempio, al punto C corrisponde una composizione di 70% di A e di 30 % di B;
MONOVARIANZA
BIVARIANZAINVARIANZA
Non posso cambiare indipendentemente T e composizione: se cambio T la composizione delle 2 fasi segue le linee di solvus
Per avere 3 fasi non posso cambiare n T ncomposizione
DIAGRAMMI DI STATO BINARI
Posso realizzare la fase alfa decidendo indipendentemente T e composizione
RIASSUNTO DELLE TRASFORMAZIONI INVARIANTI
Determinare le fasi presenti al variare di temperatura, pressionDeterminare le fasi presenti al variare di temperatura, pressione e composizione di e e composizione di un sistema un sistema
Calcolare le quantitCalcolare le quantit relative delle fasi presenti in un equilibrio relative delle fasi presenti in un equilibrio
Determinare la solubilitDeterminare la solubilit massima di un componente in un altro massima di un componente in un altro
Conoscere la temperatura di fusione delle varie fasiConoscere la temperatura di fusione delle varie fasi
DeterminareDeterminare la temperatura a cui avvengono le trasformazioni di fasela temperatura a cui avvengono le trasformazioni di fase
DIAGRAMMI DI STATO
Determinare la composizione di ogni fase Determinare la composizione di ogni fase
Determinare le fasi presenti al variare di temperatura, pressionDeterminare le fasi presenti al variare di temperatura, pressione e composizione e e composizione di un sistema di un sistema
L
L+S
S
TfB
TfA
A (100%) B (100%)
Solo fase liquidaSolo fase liquida
Fase Fase liquida+faseliquida+fase solida solida REGIONE BIFASICAREGIONE BIFASICA
Solo fase solidaSolo fase solida
Miscibilit completa allo stato liquido e solido
Determinare le fasi presenti al variare di temperatura, pressionDeterminare le fasi presenti al variare di temperatura, pressione e composizione e e composizione di un sistemadi un sistema
A+L
L
A+B
B+L
TfB
TfA
A (100%) B (100%)
Solo fase liquidaSolo fase liquida
Fase liquida + fase solida Fase liquida + fase solida REGIONE BIFASICAREGIONE BIFASICA
2 fasi solide2 fasi solide
Miscibilit completa allo stato liquido, nulla allo stato solido
Determinare le fasi presenti al variare di temperatura, pressionDeterminare le fasi presenti al variare di temperatura, pressione e composizione e e composizione di un sistemadi un sistema
+L
L
+
+L
TfB
TfA
A (100%) B (100%)
Solo fase liquidaSolo fase liquida
Fase Fase liquida+Faseliquida+Fase solida solida REGIONI BIFASICHEREGIONI BIFASICHE
2 fasi solide2 fasi solide
1 fase solida1 fase solida
:: solizione solida di B in A
: : solizione solida di A in B
Miscibilit completa allo stato liquido, parziale allo stato solido.
determinare la composizione di ogni fase (regioni monofasiche)
L
L+S
S
Composizione liquido
Composizione solido
Nelle regioni monofasiche la composizione la stessa della lega di partenza
determinare la composizione di ciascuna fase (regioni bifasiche)
L
L+S
S
Composizione del liquido
Composizione del solido
Tracciare lisoterma di interesse - - - - - -Individuare i punti di intersezione di questa linea con le curve di liquidus () e di solidus(++++)La composizione del liquido il valore dellasse delle x corrispondente allintersezione dellisoterma con la linea di liquidusLa composizione del solido il valore dellasse delle x corrispondente allintersezione dellisoterma con la linea di solidus
CURVA DI LIQUIDUS = al di sopra di essa non presente altro che liquidoCURVA DI SOLIDUS = al di sotto di essa non presente altro che solido
REGIONI BIFASICHE: REGOLA DELLREGIONI BIFASICHE: REGOLA DELLORIZZONTALEORIZZONTALE
Calcolare le quantitCalcolare le quantit relative delle fasi presenti in un equilibriorelative delle fasi presenti in un equilibrio
REGIONI BIFASICHE: REGOLA DELLA LEVAREGIONI BIFASICHE: REGOLA DELLA LEVA
L
L+S
S
c
d
e
Tracciare lisoterma di interesse - - - - - -Individuare i punti di intersezione di questa linea con le curve di liquidus ( c) e di solidus(++++ d)La percentuale delle due fasi presenti in un punto prestabilito della regione bifasica (e) definita dalle regola della leva:
%L = (ed/cd)*100%S = (ce/cd)*100
LIMITE DI SOLUBILITALIMITE DI SOLUBILITA:: massima concentrazione di atomi di soluto che possono dissolversi nel solvente formando una soluzione solida (dipende dalla temperatura)
At 20C il limite di solubilitdello zucchero nellacqua 65%
A 80C il limite di solubilit dello zucchero nellacqua 72%
Determinare la solubilitDeterminare la solubilit massima di un componente in un altromassima di un componente in un altro
MICROSTRUTTURAMICROSTRUTTURA
MICROSTRUTTURAMICROSTRUTTURA
PARAMETRI CHE PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA INFLUENZANO LA MICROSTRUTTURA :MICROSTRUTTURA :
elementi in legaelementi in lega
concentrazione concentrazione
temperatura di temperatura di riscaldamento/raffreddamentoriscaldamento/raffreddamento
velocitvelocit di di riscaldamento/raffreddamentoriscaldamento/raffreddamento
SIGNIFICATO DELLA SIGNIFICATO DELLA MICROSTRUTTURA:MICROSTRUTTURA:
Numero delle fasiNumero delle fasi
ProporzioniProporzioni
DistribuzioneDistribuzione
Acid solution
Water
ATTACCO ACIDO ATTACCO ACIDO SUPERFICIALESUPERFICIALE
SUPERFICIE SUPERFICIE LUCIDATALUCIDATA
SUPERFICIE ATTACCATASUPERFICIE ATTACCATA
MISCIBILIT ILLIMITATASi ha miscibilit illimitata di due componenti quando questi sono completamente solubili luno nellaltro sia allo stato liquido che allo stato solido.Esempi di componenti completamente miscibili allo stato liquido sono acqua ed alcool, allo stato solido sono Cu-Ni ed Ag-Au.
Tracciando un punto sul diagramma di fase si pu capire se ci si trova in un sistema monofasico liquido, in un sistema monofasico solido o in un sistema bifasico; in questultimo caso, per conoscere composizione e quantitrelative delle fasi si ricorre alla "regola regola della levadella leva"
REGOLA DELLORIZZONTALE E COMPOSIZIONE DELLE FASI
hk
La regola dellorizzontale permette di trovare le composizioni delle due composizioni delle due fasi in equilibrio allfasi in equilibrio allinterno di una interno di una zona bifasicazona bifasica; ; esse si leggono sullascissa di un diagramma di stato. Si traccia lisoterma e vengono individuati due punti, uno sulla curva del liquidusliquidus ed uno sulla curva del solidussolidus, Si tracciano, partendo da questi due punti, due linee verticali vengono individuati altri due punti sullasse delle ascisseI due punti sono contrassegnati nel diagramma dalle lettere k ed h: la k la k rappresenta la composizione del rappresenta la composizione del liquido liquido mentre la h rappresenta la la h rappresenta la composizione del solidocomposizione del solido
Le percentuali in peso delle fasiLe percentuali in peso delle fasi in una qualsiasi regione bi-fasica di un diagramma di stato di equilibrio possono essere calcolate utilizzando la legge della leva
LEGGE DELLA LEVA
PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA PARAMETRI CHE INFLUENZANO LA MISCIBILITAMISCIBILITAALLO STATO SOLIDOALLO STATO SOLIDOLa solubilit dipende da:
dimensioni atomiche
elettronegativit
valenza
struttura cristallina
Un esempio di solubilit completa: il diagramma rame-nichel
CuCurCu= 0.128 nm
Elettronegativit= 1.9
Valenza= +1/+2
Struttura cristallina: FCC
NiNirNi= 0.125 nm
Elettronegativit= 1.8
Valenza= +2
Struttura cristallina: FCC
ESEMPIO DI DIAGRAMMA DI STATO A COMPLETA MISCIBILIT:
CU-NI
COMPLETA MISCIBILIT ALLO STATO SOLIDO
SOLIDIFICAZIONESolidificazione attraversamento del sistema bifasico continue modifiche delle composizioni delle fasi liquida e solida.
Raffreddamento molto molto lentolento
T0 stato liquido.
T1 formazione di cristalli di soluzione solida in una matrice di liquido.
T2 i cristalli aumentano in volume ed il liquido diminuisce.
T3 sempre pi fase solida
T4 100% di fase solida.
Soluzioni solide che ammettono completa miscibilit importanti nella scienza dei materiali introduzione di atomi sostituzionali in un reticolo cristallino influenza su propriet meccaniche (resistenza), elettriche, ottiche, magnetiche. SITUAZIONE DI EQUILIBRIO !!!!SITUAZIONE DI EQUILIBRIO !!!!
EVOLUZIONE DELLA MICROSTRUTTURA DURANTE LA SOLIDIFICAZIONE
Solidificazione di equilibrio di una lega di composizione 35%Ni e 65%Cu
Solidificazione attraversamento del sistema bifasico continue modifiche delle composizioni delle fasi liquida e solida.
EQUILIBRIOEQUILIBRIO grani di composizione omogenea grani di composizione omogenea (diversa da quella che aveva ciascun grano al momento della sua formazione).
NONNON--EQUILIBRIOEQUILIBRIO grani di composizione diversagrani di composizione diversa (ciascun grano ha una composizione vicina a quella che aveva quando si formato).
SOLIDIFICAZIONE 2
Grani di con composizione radiale, faccio una media
La curva solidus Si sposta verso sposta verso destradestra: sulla curva tratteggiata leggo composizione media fase
A Te termina solidificazione
Regola della leva: ho pi liquido del previsto rispetto alle condizioni di equilibrio.
Fenomeno della SEGREGAZIONEFenomeno della SEGREGAZIONEverso lesterno del grano ho maggiore concentrazione del componente basso-fondente.
Al riscaldamento ho formazione liquido inattesa > perdita integritmeccanica. Serve ricottura di omogeneizzazione)
RAFFREDDAMENTO DI NON EQUILIBRIO
Le soluzioni solide che ammettono completa miscibilitcompleta miscibilit sono importanti nella scienza dei materiali perch permettono:
Introduzione di atomi sostituzionali atomi sostituzionali in un reticolo cristallino
Modulazione delle propriet meccaniche (snervamento), elettriche, ottiche, magnetiche.
INTERESSE INGEGNERISTICO PER LA COMPLETA MISCIBILIT
In presenza di unimpurezza sostituzionale di dimensioni inferiori rispetto agli atomi della matrice si sviluppano sollecitazioni di tensione sugli atomi della struttura ospite.
In presenza di unimpurezza sostituzionale di dimensioni maggiori rispetto agli atomi della matrice si sviluppano sollecitazioni di compressione sugli atomi della struttura ospite.
Rafforzamento per soluzione solida (meccanismo atomico)Rafforzamento per soluzione solida (meccanismo atomico)
Miscibili nello stato liquido e immiscibili nello stato solido:Alla solidificazione si ottengono Alla solidificazione si ottengono i due elementi/composti distintii due elementi/composti distinti.
Es: Bi-Cd: Bi: struttura ortorombica (legame metallo-covalente sul piano basale e legame debole fra piani)Cd:carattere metallico e struttura esagonale compatta Nessuna Nessuna tendenza a fare soluzione solidatendenza a fare soluzione solida
SOLUBILIT NULLA (IMMISCIBILIT STATO SOLIDO)
Due elementi o composti possono non risultare affatto miscibili.
SOLUBILIT LIMITATA (STATO SOLIDO)Nella zona LL:Fase liquida Fase liquida alla concentrazione data.
Nella zona L+L+:Sistemi bifasici una fase liquida ed fase liquida ed una solida una solida () di composizioni date dalle intersezioni delle isoterme con le rispettive curve di liquidus e solidus.
Nella zona L+L+:IdemIdem (sostituiamo fase solida con )Nelle zone e :Sistema solido Sistema solido monofasicomonofasico(rispettivamente e ).Nella zona + + :Sistemi bifasiciSistemi bifasici costituiti da:A saturo di B e B saturo di A.
Linea di Linea di SolvusSolvus
A+L
L
A+B
B+L
TfB
TfA
A (100%) B (100%)
Liquidus
Solidus
Solvus
SOLUBILITA NULLA ALLO STATO SOLIDO
+L
L
+
+L
TfB
TfA
A (100%) B (100%)
SOLUBILITA LIMITATA ALLO STATO SOLIDO
Liquidus
Solidus
Solvus:: soluzione solida di B in A
: : soluzione solida di A in B
A+L
L
A+B
B+L
TfB
TfA
A (100%)
B (100%)
+L
L
+
+L
TfB
TfA
A (100%)
B (100%)
TRASFORMAZIONE EUTETTICA
L +
TRASFORMAZIONE EUTETTICA
L A+B
EUTETTICOEUTETTICO
+L
L
+
+L
TfB
TfA
A (100%) B (100%)
Completamente liquido
Solidifica il primo cristallo di
Lultima goccia di liquido solidifica come
Iniziano a formarsi piccole particelle di
Completamente liquido
Eutettico: tutto il liquido solidifica per dare due fasi solide e Completamente
liquido
Solidificailprimo cristallo di
Il liquido solidifica completamente per dare la struttura eutettica -
Un esempio di diagramma reale: Pb-Sn
Esempio di diagramma di stato a miscibilit parziale: Pb-Sn.
Microstruttura a T ambiente: grani equiassici di alfa
SOLUBILIT LIMITATA: ESEMPIO DI RAFFREDDAMENTO (1)
SOLUBILIT LIMITATA: ESEMPIO DI RAFFREDDAMENTO (2)
Esempio di diagramma di stato a miscibilit parziale: Pb-Sn.
Microstruttura a T ambiente: grani equiassici di alfa, pi piccoli grani di beta
Esempio di diagramma di stato a miscibilitparziale: Pb-Sn.
Lega ipo-euttettica
Possiamo calcolare con la regola della leva: la concentrazione di primario, della struttura eutettica, ed ancora la concentrazione totale di e nella struttura
SOLUBILIT LIMITATA: ESEMPIO DI RAFFREDDAMENTO (3) LEGA IPOEUTETTICA
Esempio di diagramma di stato a miscibilit parziale:
Pb-Sn. Microstruttura a T ambiente:
Microstruttura eutettica
SOLUBILIT LIMITATA: ESEMPIO DI RAFFREDDAMENTO (3) LEGA EUTETTICA
SOLIDIFICAZIONE COMPOSIZIONE EUTETTICA
Esempio di diagramma di stato a miscibilit parziale: Pb-Sn. Microstruttura eutettica
Micrografia ottica,
ingrandimento 375x
Lamine scure: fase
Lamine chiare: fase
SOLIDIFICAZIONE COMPOSIZIONE EUTETTICA
Un esempio di diagramma reale: Ag-Cu
COMPOSTI EUTETTICI: un esempio nel settore trasportiCOMPOSTI EUTETTICI: un esempio nel settore trasporti
Le piastre eutettiche sono impiegate per il trasporto e la distribuzione di cibi surgelati e gelati.
Il meccanismo di funzionamento basato sul fatto che la soluzione interna alle piastre presenta un punto di fusione-congelamento costante (leutettico). Nella notte la soluzione viene congelata e durante il giorno sottrae calore allambiente fino a fusione.
PerchPerch si mette il sale (si mette il sale (NaClNaCl) sulle strade ) sulle strade in inverno per evitare la formazione di in inverno per evitare la formazione di ghiaccio? ghiaccio?
Tmelt ice = 0C
Tmelt NaCl= 804C
Tmelt (ice+NaCl)= -21.3C
TRASFORMAZIONE PERITETTICA
Al raffreddamento:Al raffreddamento: + L + L
TRASFORMAZIONE PERITETTICA
L
+L
+L
+ TfB
TfA
A (100%) B (100%)
Liquidus
Solidus
Solvus
TRASFORMAZIONE PERITETTICA
+L
PUNTO PUNTO PERITETTICOPERITETTICO
Il diagramma caratterizzato da una trasformazione peritettica nel corso della quale, al riscaldamento, una soluzione solida di composizione p si trasforma, alla temperatura peritetticaTP, costante, in una soluzione solida a massima concentrazione in B e in un liquido di composizione c.
Trasf. PERITETTICA (INVARIANTE)
d + liqc p a Tp
DIAGRAMMA DI STATO PERITETTICO
L+L
+L
+ TfB
TfA
A (100%) B (100%)
TfA
Completamente liquido
Solidifica il primo cristallo di
Reagisce completamente con il liquido per dare
Se si raffredda un liquido di composizione M alla temperatura T1 si separa il primo cristallo di di composizione b.
RAFFREDDAMENTO COMPOSIZIONE IPO-PERITETTICA
Fra T1 e TP la composizione del solido e del liquido variano lungo le linee bd e ac.
A TP ha luogo la trasformazione peritettica nel corso della quale tutto il liquido c reagisce con parte di
(di composizione d)
per dare la soluzione solida di composizione p.
+
+ liq.
+ liq.
RAFFREDDAMENTO COMPOSIZIONE IPO-PERITETTICA 2
Scomparsa lultima goccia di liquido la temperatura riprende a scendere e le composizioni delle fasi e variano lungo le linee df e pg.
Alla temperatura dellascissa la percentuale di fase data da Mg/fg100 e la percentuale della fase data da fM/fg100.
RAFFREDDAMENTO COMPOSIZIONE IPO-PERITETTICA 3
Se si raffredda un liquido di composizione D si separa per primo, alla temperatura T2 , un cristallo di fase di composizione h.
Alla temperatura TPtutta la fase reagisce con parte del liquido c per dare la fase di composizione peritettica p.
RAFFREDDAMENTO COMPOSIZIONE IPER-PERITETTICA
Scomparsa la fase la temperatura riprende a scendere finch, alla temperatura T3, tutto il sistema solidificato sotto forma di fase .
RAFFREDDAMENTO COMPOSIZIONE IPER-PERITETTICA 2
Soluzioni Solide Intermedie:Soluzioni Solide Intermedie:Non si trovano agli estremi del diagramma di stato, ma al centro e presentano struttura cristallina diversa da quella degli elementi puri e composizione variabile entro un certo range.
ALTRE FASI: SOLUZIONI INTERMEDIE
Composti Intermetallici Composti Intermetallici Nel caso in cui le due sostanze siano metalli.
ALTRE FASI: COMPOSTI INTERMEDI
Hanno composizione fissa e gli atomi disposti in modo ordinatoLa possibilitLa possibilit di esistenza delle soluzioni solide intermedie e dei di esistenza delle soluzioni solide intermedie e dei composti dipende da fattori dimensionali, di valenza, di composti dipende da fattori dimensionali, di valenza, di concentrazione elettronica, di elettronegativitconcentrazione elettronica, di elettronegativit..
Composti con elementi interstiziali.Composti con elementi interstiziali.Contengono metalli + atomi di piccole dimensioni (H , B , C , N) in posizione
interstiziale.Presentano alcune caratteristiche metalliche come lucentezza e conduttivit, ma
presentano legami covalenti (elevata durezza e l'alto punto di fusione).
Sostanza: TiC ZrC NbC TaC TiN ZrN NbN TaNTemperatura di fusione: C 3150 3530 3500 3900 2940 2980 2200 3087
COMPOSTO A FUSIONE CONGRUENTE
Congruente Congruente Il liquido che si forma alla fusione ha la stessa Il liquido che si forma alla fusione ha la stessa composizione del solido di partenzacomposizione del solido di partenza
Un compostocomposto si differenzia da una soluzione solida perch ad esso corrisponde una formula chimica ben definitaformula chimica ben definita
Esempio di diagramma di stato con composto a fusione congruente: diagramma Mg-Pb
COMPOSTO A FUSIONE CONGRUENTE 2
COMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE
Se si raffredda un liquido di composizione M alla temperatura T1 cominciano a separarsi cristalli di B di deposizione primaria; il processo continua fino alla temperatura TP mentre la composizione del liquido raggiunge il punto a.
SOLIDIFICAZIONE conCOMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE
A TP costante tutto il liquido di composizione a reagisce con una parte del solido B per dare il composto AmBn; a trasformazione conclusa sono presenti le due fasi solide AmBn e B.
La percentuale di AmBn data da [MB/(AmBnB)]100; quella di B da [(AmBnM)/(AmBnB)]100.
SOLIDIFICAZIONE conCOMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE 2
Se si raffredda un liquido di composizione D alla temperatura T2comincia a formarsi B solido che , alla temperatura TP, reagisce tutto con una parte del liquido di composizione a per dare il composto AmBn.
SOLIDIFICAZIONE conCOMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE 3
Conclusa la trasformazione, il liquido a e il solido AmBn sono presenti nelle seguenti proporzioni: percentuale di liquido a = fp/ap100; percentuale di solido AmBn = af/ap100.
SOLIDIFICAZIONE conCOMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE 4
Tra la temperatura TP e quella eutettica TE , dal liquido continua a separarsi il composto AmBnmentre la composizione del liquido varia lungo la curva aE.
SOLIDIFICAZIONE conCOMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE 5
B
Alla temperatura TE, costante, dal liquido eutettico di composizione E si separano contemporaneamente cristalli fini (lamellari/globulari) di A e di AmBn.
SOLIDIFICAZIONE conCOMPOSTO A FUSIONE INCONGRUENTE 6
B
DIAGRAMMI DI STATO REALI:DIAGRAMMI DI STATO REALI:IL DIAGRAMMA FERROIL DIAGRAMMA FERRO--CARBONIOCARBONIO
TRASFORMAZIONE EUTETTOIDICATRASFORMAZIONE EUTETTOIDICA
EUTETTOIDE EUTETTOIDE solidificazionesolidificazione
LEGA IPOLEGA IPO--EUTETTOIDICA EUTETTOIDICA solidificazionesolidificazione
LEGA IPERLEGA IPER--EUTETTOIDICA EUTETTOIDICA solidificazionesolidificazione
DIAGRAMMI DI STATO REALI: BRONZI
CURVE DI RAFFREDDAMENTOCURVE DI RAFFREDDAMENTO
A+L
L
A+B
B+L
TfB
TfA
A (100%)
B (100%)
COMPONENTE PURO (e.g. A)COMPONENTE PURO (e.g. A)T
Time
TRASFORMAZIONE DI FASE
CURVE DI RAFFREDDAMENTOCURVE DI RAFFREDDAMENTO
A+L
L
A+B
B+L
TfB
TfA
A (100%)
B (100%)
LEGA IPOLEGA IPO--EUTETTICAEUTETTICA
T
Time
BREAK
CURVE DI RAFFREDDAMENTOCURVE DI RAFFREDDAMENTO
A+L
L
A+B
B+L
TfB
TfA
A (100%)
B (100%)
LEGA EUTETTICALEGA EUTETTICA
T
Time
TRASFORMAZIONE EUTETTICA