Содержание > ГЛАВА 2. Ффазовые равновесия в металлических и оксидных ферросплавных системах> 2.1 Общая характеристика Х-Т-диаграмм состояния систем

При разработке новых и совершенствовании действующих технологических процессов получения ферросплавов важными являются данные о фазовых равновесиях в бинарных, тернарных и более сложных металлических, оксидных, нитридных и других системах. В некоторых случаях эта информация является определяющей. Изучение положения граничных линий, оконтуривающих концентрационные поля равновесного состояния фаз, их агрегатного превращения, позволяет производить некоторые термодинамические расчеты. Эти вопросы изучает геометрическая термодинамика.
В настоящем учебнике преследовалась цель краткого рассмотрения и анализа диаграмм состояния систем и получения информации о фазовых равновесиях. Исходя из технологических аспектов, ниже приведены только те сведения, которые помогают, прежде всего, восстановить знания, полученные при изучении физикохимии и металловедения. Не менее важно, уяснить, почему при формировании марочного состава ферросплавов в нормативных документах указаны вполне определенные концентрационные интервалы содержания того или иного элемента. Более глубокие знания особенностей диаграмм состояния оксидных и других систем позволяют также обоснованно воспринимать закономерности изменения целого комплекса физических и физико-химических свойств ферросплавов, шлаков, флюсов во взаимосвязи с изменением химического состава и температуры.
Задачи более глубокого усвоения теории и технологии получения ферросплавов при большом разнообразии видов и марок сплавов, образующихся в результате восстановления металлов из руд и концентратов углеродом, кремнием и алюминием, печных шлаков различных химических составов обусловливают необходимость практически в каждой главе учебника изучения теоретических предпосылок начинать с анализа диаграмм фазовых равновесий металлических, оксидных и других систем, имеющих непосредственное отношение к научным основам технологии выплавки ферросплавов.
В ферросплавном производстве применяются диаграммы со сложными фазовыми равновесиями даже, когда число компонентов не превышает двух. Для понимания сложных систем необходимы знания по фазовым равновесиям в более простых системах, являющихся как бы «кирпичиками» для построения сложных диаграмм.
Гипотетическая сложная двухкомпонентная диаграмма фазовых превращений по Ф.Райнзу* с указанием всех возможных фазовыхпревращений и критических точек представлена на рис. 2.1.Следует выделить два типа трехфазных равновесий: эвтектический и перитектический, в которых существуют следующие превращения:

Эвтектический тип:
эвтектическое                                 L ↔ a + b,
эвтектоидное                                  g ↔ a + b,
монотектическое                            LI ↔ a + LII,
монотектоидное                             g ↔ g1 + b.

Перитектический тип:
перитектическое                              a + L ↔ b,
перитектоидное                               a +g ↔ b,
синтектическое                                LI + LII ↔ b.

К эвтектическому типу относится также катактетическое превращение, при котором твердая фаза превращается в жидкость и новую твердую фазу g ↔ LI + b.