Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов

Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов

Предложен алгоритм расчета предельной растворимости и построения линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью примесей в твердом состоянии на участке от нулевой концентрации второго компонента до точки эвтектического превращения 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу расчета положено с...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Вопросы атомной науки и техники
Datum:2016
Hauptverfasser: Щербань, А.П., Даценко, О.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2016
Schlagworte:
Чистые материалы и вакуумные технологии
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111725
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов / А.П. Щербань, О.А. Даценко // Вопросы атомной науки и техники. — 2016. — № 1. — С. 30-34. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111725
record_format dspace
spelling Щербань, А.П.
Даценко, О.А.
2017-01-13T19:22:37Z
2017-01-13T19:22:37Z
2016
Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов / А.П. Щербань, О.А. Даценко // Вопросы атомной науки и техники. — 2016. — № 1. — С. 30-34. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
1562-6016
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111725
669.054;539.1.074
Предложен алгоритм расчета предельной растворимости и построения линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью примесей в твердом состоянии на участке от нулевой концентрации второго компонента до точки эвтектического превращения 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу расчета положено сочетание термодинамических закономерностей фазовых равновесий и математического анализа линий ликвидуса диаграмм состояния. Приведены примеры использования предложенной методики для построения линий солидуса отдельных конкретных систем на основе кадмия, цинка и теллура. Для системы Zn-Sn выявлена ретроградная растворимость второго компонента в твердом состоянии. Определена температура и максимальная растворимость при ретроградном характере линий солидуса в системе Zn-Sn, а также предельные растворимости компонентов в точке эвтектических превращений в системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn.
Запропоновано алгоритм розрахунку граничної розчинності та побудови ліній солідуса бінарних евтектичних систем з низькою розчинністю домішок у твердому стані на ділянці від нульової концентрації другого компонента до точки евтектичного перетворення 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу розрахунку покладено поєднання термодинамічних закономірностей фазових рівноваг і математичного аналізу ліній ліквідусa діаграм стану. Наведено приклади використання запропонованої методики для побудови ліній солідуса окремих конкретних систем на основі кадмію, цинку і телуру. Для системи Zn-Sn виявлена ретроградна розчинність другого компонента в твердому стані. Визначені температура і максимальна розчинність при ретроградному характері ліній солідуса в системі Zn-Sn, а також граничні розчинності компонентів у точці евтектичних перетворень у системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn.
The calculation procedure of the maximum solubility and construction of solidus lines of metal systems with a low solubility of components in the solid phase in the range from zero concentration of the second component up to the eutectic point 0 ≤ xLB ≤ xВЕ at.% was proposed. The calculation is based on a combination of the thermodynamic laws of phase equilibria and mathematical analysis of the liquidus on the phase diagrams. The examples of the use of proposed method for the constructing solidus lines of the some specific systems based on cadmium, zinc and tellurium have been provided. The retrograde solubility was revealed for Sn-Zn system of the second component in the solid state. The temperature and the maximal solubility at the retrograde nature of the solidus in the system Zn-Sn, as well as the limiting solubility of components at the point of eutectic in Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn systems have been determined.
ru
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
Вопросы атомной науки и техники
Чистые материалы и вакуумные технологии
Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
Розрахунок ліній солідуса бінарних евтектичних систем з низькою розчинністю компонентів
Analysis of solidus lines of binary metal systems with a low solubility of components
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
spellingShingle Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
Щербань, А.П.
Даценко, О.А.
Чистые материалы и вакуумные технологии
title_short Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
title_full Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
title_fullStr Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
title_full_unstemmed Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
title_sort расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов
author Щербань, А.П.
Даценко, О.А.
author_facet Щербань, А.П.
Даценко, О.А.
topic Чистые материалы и вакуумные технологии
topic_facet Чистые материалы и вакуумные технологии
publishDate 2016
language Russian
container_title Вопросы атомной науки и техники
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
format Article
title_alt Розрахунок ліній солідуса бінарних евтектичних систем з низькою розчинністю компонентів
Analysis of solidus lines of binary metal systems with a low solubility of components
description Предложен алгоритм расчета предельной растворимости и построения линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью примесей в твердом состоянии на участке от нулевой концентрации второго компонента до точки эвтектического превращения 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу расчета положено сочетание термодинамических закономерностей фазовых равновесий и математического анализа линий ликвидуса диаграмм состояния. Приведены примеры использования предложенной методики для построения линий солидуса отдельных конкретных систем на основе кадмия, цинка и теллура. Для системы Zn-Sn выявлена ретроградная растворимость второго компонента в твердом состоянии. Определена температура и максимальная растворимость при ретроградном характере линий солидуса в системе Zn-Sn, а также предельные растворимости компонентов в точке эвтектических превращений в системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn. Запропоновано алгоритм розрахунку граничної розчинності та побудови ліній солідуса бінарних евтектичних систем з низькою розчинністю домішок у твердому стані на ділянці від нульової концентрації другого компонента до точки евтектичного перетворення 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу розрахунку покладено поєднання термодинамічних закономірностей фазових рівноваг і математичного аналізу ліній ліквідусa діаграм стану. Наведено приклади використання запропонованої методики для побудови ліній солідуса окремих конкретних систем на основі кадмію, цинку і телуру. Для системи Zn-Sn виявлена ретроградна розчинність другого компонента в твердому стані. Визначені температура і максимальна розчинність при ретроградному характері ліній солідуса в системі Zn-Sn, а також граничні розчинності компонентів у точці евтектичних перетворень у системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn. The calculation procedure of the maximum solubility and construction of solidus lines of metal systems with a low solubility of components in the solid phase in the range from zero concentration of the second component up to the eutectic point 0 ≤ xLB ≤ xВЕ at.% was proposed. The calculation is based on a combination of the thermodynamic laws of phase equilibria and mathematical analysis of the liquidus on the phase diagrams. The examples of the use of proposed method for the constructing solidus lines of the some specific systems based on cadmium, zinc and tellurium have been provided. The retrograde solubility was revealed for Sn-Zn system of the second component in the solid state. The temperature and the maximal solubility at the retrograde nature of the solidus in the system Zn-Sn, as well as the limiting solubility of components at the point of eutectic in Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn systems have been determined.
issn 1562-6016
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111725
citation_txt Расчет линий солидуса бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов / А.П. Щербань, О.А. Даценко // Вопросы атомной науки и техники. — 2016. — № 1. — С. 30-34. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT ŝerbanʹap rasčetliniisolidusabinarnyhévtektičeskihsistemsnizkoirastvorimostʹûkomponentov
AT dacenkooa rasčetliniisolidusabinarnyhévtektičeskihsistemsnizkoirastvorimostʹûkomponentov
AT ŝerbanʹap rozrahunoklíníisolídusabínarnihevtektičnihsistemznizʹkoûrozčinnístûkomponentív
AT dacenkooa rozrahunoklíníisolídusabínarnihevtektičnihsistemznizʹkoûrozčinnístûkomponentív
AT ŝerbanʹap analysisofsoliduslinesofbinarymetalsystemswithalowsolubilityofcomponents
AT dacenkooa analysisofsoliduslinesofbinarymetalsystemswithalowsolubilityofcomponents
first_indexed 2025-11-27T09:21:38Z
last_indexed 2025-11-27T09:21:38Z
_version_ 1850808950432202752
fulltext 30 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2016. №1(101) УДК 669.054;539.1.074 РАСЧЕТ ЛИНИЙ СОЛИДУСА БИНАРНЫХ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИСТЕМ С НИЗКОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ А.П. Щербань, О.А. Даценко Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт», Харьков, Украина E-mail: shcherban@kipt.kharkov.ua Предложен алгоритм расчета предельной растворимости и построения линий солидуса бинарных эвтек- тических систем с низкой растворимостью примесей в твердом состоянии на участке от нулевой концентра- ции второго компонента до точки эвтектического превращения 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу расчета положе- но сочетание термодинамических закономерностей фазовых равновесий и математического анализа линий ликвидуса диаграмм состояния. Приведены примеры использования предложенной методики для построе- ния линий солидуса отдельных конкретных систем на основе кадмия, цинка и теллура. Для системы Zn-Sn выявлена ретроградная растворимость второго компонента в твердом состоянии. Определена температура и максимальная растворимость при ретроградном характере линий солидуса в системе Zn-Sn, а также пре- дельные растворимости компонентов в точке эвтектических превращений в системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn. ВВЕДЕНИЕ В большинстве известных диаграмм состояния (ДС) бинарных металлических систем [1, 2] наблю- даются эвтектические равновесия. Распространен- ными являются эвтектики на основе чистых элемен- тов («вырожденные» эвтектики), первичных твер- дых растворов (простые эвтектики) или на основе чистых и первичных твердых растворов и промежу- точных фаз – химических соединений различного типа. В подавляющем большинстве двойных металли- ческих систем компоненты проявляют неограничен- ную взаимную растворимость в жидком состоянии, но для некоторых систем взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии является низкой (< 1 ат.%), а полная взаимная нерастворимость ком- понентов в твердом состоянии является предельным случаем. Твердофазная растворимость компонентов может быть столь мала, что при принятых масшта- бах вычерчивания диаграмм области твердых рас- творов не разрешаются, и создается впечатление, что в фазовых равновесиях участвуют не твердые растворы, а чистые компоненты (рис. 1). При этом для узких участков первичных твердых растворов диаграмм с эвтектикой затруднено опре- деление предельной растворимости (построение кривых затвердевания) экспериментальным путем. Поэтому такие области ДС остаются либо совсем неизученными, либо рассмотрены в ограниченной области концентраций компонентов. Знание областей растворимости в твердом состо- янии вблизи ординат компонентов имеет и практи- ческое значение, в особенности для процессов глу- бокой очистки веществ кристаллизационными мето- дами, а также легирования металлов и полупровод- ников. Даже очень малая растворимость оказывает большое, а часто исключительно сильное влияние на электрофизические, механические и технологи- ческие свойства материалов. Одним из способов определения границ насы- щенных растворов может быть расчетный метод, учитывающий термодинамику фазовых равновесий и параметры известных линий ликвидуса диаграмм состояния. Термодинамический подход с использо- ванием современной вычислительной компьютер- ной техники позволяет эффективно и с высокой точностью рассчитывать неизвестные участки ли- ний растворимости в твердом состоянии в широкой области концентраций. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Критическое рассмотрение ДС эвтектических систем в свете современных экспериментальных фактов и развиваемых на их основе теоретических представлений позволяет отметить ряд существен- ных противоречий, присущих этим диаграммам. Одно из противоречий связано с представлением об обязательной ограниченной взаимной растворимо- сти компонентов эвтектических составов в твердом состоянии и с положением линии солидуса на ДС тех систем, в которых эта растворимость (во многих случаях предполагаемая) весьма мала [3]. С точки зрения термодинамики, необходимо признать возможность существования однокомпо- нентных фаз в гетерогенных системах, однако такие процессы, как тепловое движение и диффузия, дают основание для отрицания абсолютной нераствори- мости [4]. Даже в случае большого несходства ато- мов и весьма неблагоприятной конструкции упако- вок, исключающих возможность размещения атомов Б в узлах или междоузлиях решетки А (и наоборот), всегда наблюдается хотя бы малая растворимость, обусловленная размещением атомов растворенного элемента в скоплениях вакансий, дислокационных трубках, по субграницам и границам зерен [5]. Од- нако возможность размещения инородных атомов в дефектных участках кристаллической решетки еще не означает, что эти атомы всегда обусловливают такие состояние и свойства системы, которые харак- терны для истинных твердых растворов. Современные методы исследования обнаружи- вают растворимость порядка 10 -3 …10 -6 % в системах, в которых ранее предполагалось полное отсутствие взаимной растворимости. Так, установлено, что в системе Al-Si растворимость алюминия в кремнии в mailto:shcherban@kipt.kharkov.ua ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2016. №1(101) 31 твердом состоянии не превышает 0,01 ат.%, а рас- творимость Ti и Au в твердом Ge составляет ~ 2·10 -6 ат.% [3]. Системы с такой низкой раствори- мостью можно отнести к системам с «вырожден- ной» эвтектикой (см. рис. 1), изображение области первичных твердых растворов которых в обычных масштабах на ДС не представляется возможным (воображаемые линии солидуса совпадают с осью ординат чистых компонентов). Визуальное пред- ставление таких воображаемых областей предельно- го растворения возможно при переходе к логариф- мическим координатам изображения. В работе [4] также термодинамическим методом с привлечением структурно-кинетических соображений доказано наличие областей растворимости вблизи ординат чистых компонентов. Рис. 1. ДС системы А–В с «вырожденной» эвтектикой (схематично) В современной литературе ограничены сведения о предельной растворимости, относящиеся к ДС систем с «вырожденной» эвтектикой. Развитие представлений о форме эвтектических превращений малорастворимых компонентов будет способство- вать уточнению ДС этих систем. Целью данной работы является разработка мето- дики расчетов предельной растворимости компо- нентов в твердой фазе и построения линий солидуса бинарных металлических систем с низкой раство- римостью компонентов в твердой фазе в интервале от нулевой концентрации второго компонента до точки эвтектического превращения. МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ В основу выполненных в этой работе расчетов предельной растворимости компонентов и построе- ния линий солидуса положено сочетание термоди- намических закономерностей фазовых равновесий и математического анализа параметров кривых линий ликвидуса ДС. Предельную растворимость и построение линий солидуса в интервале концентраций от 0,1 ат.% и до точки эвтектического превращения (0,1 < xLB ≤ xВЕ ат.%) определяли из температурной зависимости равновесного коэффициента распреде- ления (КР) в предположении идеального поведения системы [6, 7], где получено следующее выражение: ,1lnln lim00          T T R S T T kk MAMBMAA B A B (1) где A Bk0 и A Bk lim0  равновесный и предельный КР; ТМА – температура плавления основного компонента А; Т – температура на линии ликвидуса; ΔSMB – эн- тропия плавления примесного элемента В; R – уни- версальная газовая постоянная. Равновесные КР A Bk0 являются одними из основ- ных параметров, характеризующих распределение компонентов в процессах затвердевания, они равны отношению равновесных концентраций примесного элемента в двух соседствующих твердой (xSB) и жидкой (xLB) фазах: A Bk0 = xLB/xSB,          1lnln lim0 T T R S k T T x x MAMBA B MA l s . (2) При стремлении содержания компонента В к ну- левой концентрации A Bk0 преобразуются в предель- ные КР A Bk lim0 . Для простых эвтектических систем одним из методов определения A Bk lim0 является описанный в работах [79] метод математического анализа линий ликвидуса и солидуса ДС. Нахождение предельных КР для систем с низкой растворимостью представ- ляет собой отдельную задачу. В связи с этим авто- рами этой работы был предложен расчетный метод определения предельных КР для таких систем [10, 11]. В основу расчетного подхода взято выражение для равновесного КР в виде [12] 20 1 MA MALB B RT Hq k   , (3) где qLB – наклон кривой ликвидуса; ΔHMA – энталь- пия плавления чистого компонента А (растворите- ля); R – универсальная газовая постоянная и MAT – температура плавления чистого компонента А. Соотношение (3) является справедливым как для разбавленного идеального, так и для разбавленного реального растворов, и при величинах k0В, не очень близких к единице, оно оказывается весьма удоб- ным для расчета. При вычислении КР по выраже- нию (3) используются величины, которые сравни- тельно легко получить экспериментальным путем. Вывод отношения (3) можно найти, например, в [6]. Это выражение также использовалось для определе- ния КР k0В [13]. Величина k 0В зависит от концентрации, и в пре- дельном случае при xL → 0 однозначно определяется значение qL в точке плавления чистого компонента, что дает возможность перехода от равновесного КР k0В к его предельному значению k0limВ. Процедура определения k0limВ заключается в представлении линии ликвидуса в виде MALBLBLBLBL TxqxpT  *2* , (4) где x * LB  концентрация примесей в аппроксимиру- ющих уравнениях линии ликвидуса, ат.%; pLB, qLB  ат. % 32 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2016. №1(101) коэффициенты регрессии; ТМА – температура плав- ления основного вещества. Коэффициенты регрессии в (4) рассчитывали с помощью математического пакета Maple методом наименьших квадратов по взятым из ДС [1, 2] парам значений TL(i), xLB(i) на линии ликвидуса. Определяя из (4) dΔTL/dxL при xL → 0 LB xLB L q dx Td LB         * 0 * (5) и переходя от концентрации в процентах к мольным атомным долям (xLB = xLB * /100), в конечном виде для определения k0limВ уравнение (3) преобразуем в сле- дующее выражение [11, 12]: 0lim 2 100 1 LB MA B MA q H k R T       . (6) Полученное выражение использовали для опре- деления k0limВ малорастворимых компонентов в кад- мии, цинке и теллуре, значения которых приведены в [10, 11]. В данной работе расчеты предельной раствори- мости малорастворимых компонентов основаны на использовании в качестве основного параметра зна- чения k0limВ как непосредственно, так и в качестве параметра в выражениях зависимости равновесного КР k0В от температуры и концентрации растворен- ного компонента xLB на линии ликвидуса L. В работе [11] было показано, что при концентра- ции второго компонента xLB < 0,1 ат.% k0В стремится к постоянному предельному значению k0limВ. Поэто- му в области концентраций 0 ≤ xLB < 0,1 ат.% для определения предельной растворимости второго компонента в твердом состоянии можно использо- вать простое выражение: xSB = k0limВ∙xLB. (7) Результаты применения выражения (1) для опре- деления предельной растворимости и построения линий солидуса на участке 0,1 < xLB ≤ xВЕ ат.% для отдельных двойных систем с низкой растворимо- стью на основе кадмия, цинка и теллура приведены в работе [14]. Таким образом, основываясь на выше приведен- ных закономерностях, предлагается алгоритм опре- деления предельной растворимости и построения линий солидуса эвтектических систем с низкой рас- творимостью компонентов в твердой фазе, который заключается в следующем:  определении коэффициентов регрессии в ап- проксимирующих уравнениях линии ликвидуса (тангенса угла наклона кривой ликвидуса в точке плавления основного компонента);  определении предельного КР k0limВ через тан- генс угла наклона кривой ликвидуса в точке плавле- ния основного компонента;  расчете предельной растворимости в области концентраций 0 ≤ xLB < 0,1 ат.% по значениям кон- центрации на кривой ликвидуса, экстраполирован- ной в область нулевой концентрации примесного элемента;  расчете предельной растворимости и построе- нии линии солидуса в области концентраций пере- менного значения равновесного КР k0В 0,1 < xLB ≤ xВЕ ат.% непосредственно по параметрам линии ликвидуса, полученным экспериментально. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В качестве примера на рис. 2 приведены резуль- таты расчетов предельной растворимости и постро- ения линий солидуса бинарных эвтектических си- стем с низкой растворимостью компонентов в твер- дой фазе на участке 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.% для систем Cd- Sb, Zn-Sn, Te-Al. На графиках слева рассматривают- ся области концентраций примесного элемента от 0 до 1 ат.%; справа  область концентраций примес- ного элемента от 0,1 до xВЕ ат.%. При расчетах предельной растворимости и по- строения линий солидуса использовались следую- щие термодинамические параметры и рассчитанные ранее предложенным методом коэффициенты (таб- лица). Для системы Zn-Sn выявлена ретроградная рас- творимость. Максимальная ретроградная раствори- мость равна 1,82 ат.% при температуре 322,3 °С; в то время как в точке эвтектики при температуре ТЕ = 198,5 °С растворимость составляет 0,78 ат.%. Предельные растворимости компонентов при эвтек- тических превращениях составляют соответственно в системе Cd-Sb  3,5 ат.% при ТЕ = 290 °С, в систе- ме Тe-Al  0,8 ат.% при ТЕ = 432 °С. Термодинамические параметры и рассчитанные коэффициенты для построения линий солидуса исследуемых бинарных эвтектических систем Система ΔSMA, Дж/(моль·К) ΔSMВ, Дж/(моль·К) pLB qLB 0limB Ak Cd-Sb 10,43 21,98 -0,3080 -1,9179 0,6 Zn-Sn 10,59 13,94 0,1836 -5,0580 0,07 Te-Al 24,20 11,47 -0,0218 -2,2306 0,08 ВЫВОДЫ Разработан алгоритм расчета предельной раство- римости и построения линий солидуса диаграмм состояния бинарных эвтектических систем с малой растворимостью компонентов в твердом состоянии. Исследована предельная растворимость второго компонента на участках от нулевой концентрации до 0,1 ат.% и от 0,1 ат.% до точки эвтектического превращения xВЕ ат.%. Приведены построенные предложенным методом линии солидуса диаграмм состояния для двойных эвтектических систем Cd-Sb, Zn-Sn, Te-Al в обозначенном интервале концентра- ций второго компонента. Для системы Zn-Sn выяв- лена ретроградная растворимость. ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2016. №1(101) 33 Рис. 2. Рассчитанные фазовые диаграммы бинарных эвтектических систем с низкой растворимостью компонентов в твердой фазе на участке 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.% для систем Cd-Sb, Zn-Sn, Te-Al БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. М. Хансен, К. Андерко. Структуры двойных сплавов. М.: «Металлургия», 1962, т. 1, 2, 1480 с. 2. Диаграммы состояния двойных металличе- ских систем: Справочник. В 3-х т. / Под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: «Машиностроение», 1996, т. 1, 991 с.; 1997, т. 2, 1023 с.; 2001, т. 3, 872 с. 3. В.М. Залкин. Природа эвтектических сплавов и эффект контактного плавления. М.: «Металлур- гия», 1987, 152 с. 4. В.М. Глазов, И.И. Новиков. О толковании участков диаграмм состояния в области малых кон- центраций вблизи ординат компонентов // ЖХФ. 1974, т. 48, №5, с. 1134-1139. 5. Ю.Н. Таран, И.И. Мазур. Структура эвтек- тических сплавов. М.: «Металлургия», 1978, 311 с. 6. Ф. Крёгер. Химия несовершенных кристаллов. М.: «Мир», 1969, 654 с. 7. И. Бартел, Э. Буринг, К. Хайн, Л. Кухарж. Кристаллизация из расплавов: Справ. изд. / Пер. с нем. М.: «Металлургия», 1987, 320 с. ат.% ат.% ат.% ат.% 34 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2016. №1(101) 8. Г.П. Ковтун, А.П. Щербань, О.А. Даценко. Определение предельных коэффициентов распреде- ления примесей к0 limB в кадмии и цинке // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники». 2002, №1(12), с. 151- 155. 9. В.М. Ажажа, Г.П. Ковтун, А.П. Щербань и др. Расчет предельных коэффициентов распределения примесей в цирконии и гафнии // Вісник ХНУ ім. В.Н. Каразіна. №746. Серія фізична «Ядра, час- тинки, поля», 2006, в. 4/32/, с. 82-86. 10. Г.П. Ковтун, А.П. Щербань, О.А. Даценко. Расчетный метод определения предельных коэффи- циентов распределения примесей к0 limB при направ- ленной кристаллизации металлов // Вопросы атом- ной науки и техники. Серия «Вакуум, чистые мате- риалы, сверхпроводники». 2003, №5(13), с. 3-6. 11. А.П. Щербань. Предельные коэффициенты распределения малорастворимых примесей в метал- лах // Вісник ХНУ ім. В.Н. Каразіна. №946. Серія фізична «Ядра, частинки, поля», 2006, в. 1/49/, с. 75- 80. 12. М. Флемингс. Процессы затвердевания. М.: «Мир», 1977, 423 с. 13. A. Hayes, J. Chipman // Trans. AIME, Iron Steel Div. 1939, v. 135, p. 85-132. 14. A.P. Shcherban, O.A. Datsenko, G.P. Kovtun. Construction of Solidus Lines of Binary Metal Systems Having a Low Solubility of Components in the Solid Phase // Open Journal of Metal. 2014, v. 4, p. 65-71. Статья поступила в редакцию 03.11.2015 г. РОЗРАХУНОК ЛІНІЙ СОЛІДУСА БІНАРНИХ ЕВТЕКТИЧНИХ СИСТЕМ З НИЗЬКОЮ РОЗЧИННІСТЮ КОМПОНЕНТІВ О.П. Щербань, О.А. Даценко Запропоновано алгоритм розрахунку граничної розчинності та побудови ліній солідуса бінарних евтек- тичних систем з низькою розчинністю домішок у твердому стані на ділянці від нульової концентрації друго- го компонента до точки евтектичного перетворення 0 ≤ xLB ≤ xВЕ ат.%. В основу розрахунку покладено поєд- нання термодинамічних закономірностей фазових рівноваг і математичного аналізу ліній ліквідусa діаграм стану. Наведено приклади використання запропонованої методики для побудови ліній солідуса окремих конкретних систем на основі кадмію, цинку і телуру. Для системи Zn-Sn виявлена ретроградна розчинність другого компонента в твердому стані. Визначені температура і максимальна розчинність при ретроградному характері ліній солідуса в системі Zn-Sn, а також граничні розчинності компонентів у точці евтектичних перетворень у системах Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn. ANALYSIS OF SOLIDUS LINES OF BINARY METAL SYSTEMS WITH A LOW SOLUBILITY OF COMPONENTS A.P. Shcherban’, O.A. Datsenko The calculation procedure of the maximum solubility and construction of solidus lines of metal systems with a low solubility of components in the solid phase in the range from zero concentration of the second component up to the eutectic point 0 ≤ xLB ≤ xВЕ at.% was proposed. The calculation is based on a combination of the thermodynamic laws of phase equilibria and mathematical analysis of the liquidus on the phase diagrams. The examples of the use of proposed method for the constructing solidus lines of the some specific systems based on cadmium, zinc and tel- lurium have been provided. The retrograde solubility was revealed for Sn-Zn system of the second component in the solid state. The temperature and the maximal solubility at the retrograde nature of the solidus in the system Zn-Sn, as well as the limiting solubility of components at the point of eutectic in Cd-Sb, Te-Al, Zn-Sn systems have been determined.

Ähnliche Einträge