Диаграмма состояния трехкомпонентной конденсированной системы с одним двойным химическим соединением, плавящимся без разложения

В этой системе два компонента, в данном случае А и С, образуют одно двойное химическое соединение S (или А_хС_y) с конгруэнтной точкой плавления, содержащее 45 % компонента А и 55 % С. Это соединение является индивидуальным веществом и делит двухкомпонентную систему АС на две простейших бинарных подсистемы AS и SB с точками двойных эвтектик e₃ и e₄, содержащими соответственно 25 % и 70 % компонента А (рис. 52-а). Соединительная линия BS делит трехкомпонентную систему на две простейших тройных подсистемы ABS и SBC с точками тройных эвтектик Е₁ и Е₂. Соединительными линиями называются прямые, соединяющие на диаграмме фигуративные точки компонентов, химических соединений и компонентов с химическими соединениями, т.е. всех индивидуальных веществ, существующих в данной системе. Поскольку в химическом соединении компоненты системы связаны в строго определенных стехиометрических соотношениях, соответствующих уравнению реакции, существование этого дополнительного уравнения уменьшает на единицу число степеней свободы системы и точке, выражающей состав соединения, а также в точках, расположенных на соединительных линиях.

Рис. 31. Диаграмма состояния трехкомпонентной конденсированной системы с одним двойным химическим соединением, плавящимся без разложения (а) и развертка по линии АС (б).

По правилу Алькемаде, точке пересечения соединительной прямой с граничной линией соответствует максимальная температура на этой граничной линии. В соответствии с этим правилом на граничной линии Е₁Е₂ температура максимальна на пересечении с соединительной прямой BS в точке Т_S и понижается от этой точки в направлениях тройных эвтектик.

На соединительной линии число степеней свободы уменьшено на единицу (F = K - Ф) и в точке T_S, в которой в равновесии находятся три фазы, F = 0. Поэтому точку T_S можно рассматривать на линии BS как точку двойной эвтектики в бинарной системе BS. Таким образом, если исходный состав жидкости совпадает с точками, лежащими на соединительной линии BS, то их кристаллизация заканчивается выделением двойной эвтектики, состоящей из кристаллов В и S по реакции Ж = В + S (точка 3). Так как при этом число степеней свободы F = 0, то этот процесс протекает при постоянной температуре до исчезновения жидкой фазы. В том случае, если фигуративная точка сплавов располагается в треугольнике ABS (точки 1 и 2), их кристаллизация заканчивается в точке тройной эвтектики Е₁, после чего остаются три твердые фазы А, В и S. Если же исходный состав сплавов находится в треугольнике SBC (точки 4 и 5), то их кристаллизация заканчивается в точке тройной эвтектики Е₂ выделением твердых фаз S, В и С.