diagrammi di stato
DIAGRAMMIDISThtanmnrfet iap.at
Definizioni
DEFINIZIONI
formato
metallo
Lega elementi
diversi
chimica
dalla di
combinazione
Solvente elemento o in quantita
maggiore
presente
composto
Soluto elemento minore
in quantità
o composto di
ottenuta
Soluzione solida soluto nel solvente
lega con l'aggiunta
in cristallina
struttura
la
da
modo garantire
e
preservare
strutturale
l'omogeneità
Fase Fisicamente
materia
di chimicamente
porzionepercettibile e
fisici
soli meri
separabile
omogenea con sollecitazioni
identico sottoposto
comportamento a
se
Fisiche chimiche
o da di
più
costituita un
può essere componente
Fasi
unico due
con
può essere un componente
diverse
sistemi monofasi ei fase
sola
una
bifasici differire
Fasi
sistemi 2 che per
possono
di
stato aggregazione o
e lo
chimica
composizione e
cristallina
struttura
Diagrammi di stato
DIAGRAMMI STATO
DI
Grafico descritte
in fasi
quali di
cui sistema
e
quante sono
un
vengono
al dei T
variare intensivi
parametri
presenti composizione
p
validi condizioni di
solo termodinamico
sono in equilibrio n t
dato dal dell
minimo valore di
Funzione
libera
entalpia o
Gibbs TS
G H
Sono utili determinare
per T
tipo fasi di
al
di variare e composizione
numero e alle fasi
relative
quantità
solubilità massima fasi
di delle
fusione
temperatura varie
di
temperatura di un
precipitazione componente
Regola delle fasi di gibbs
DELLE FASI
REGOLA GIBBS
DI
Varianza di intensivi
sistema
un che
di
numero parametri far lo
serra
variare
si variare
possono cambiarne il
del
stato sistema nome
e
fasi
di
o
il di di
di libertà
è sistema
gradi
numero un
il deve stabilito
di valore
intensivi cui essere
parametri
numero del
definire lo
in modo univoco sistema
stato
priori
a per v
Gibbs
di Fin
E
legge di varianza
9dL o elementi
di
C chimici indipendenti composti
componenti o
fasi
f di
numero considerazionenell'equilibrio
variabili in
n prese pelose sarà così
noi
se
nei per
costei
caso 2
tipico Atm
a
componenti p
F binari
stato
1 di
I
2 diagrammi
E 1 2
III
I invariante
di
punto
fasi T di fusione
4 le hanno
perché
sono possibili 2
non componenti
diverse T
cui
di variabili
ci
Nei si
sistemi come
occupiamo assumono e
solo
e fasi
considerano condensate liquide
si
composizione le
solide
o
Diagrammi di stato binari
STATO
DIAGRAMMI DI BINARI
divisa
sull ascissa parti
in 100
Composizione
esempio C
A B
70 A 0 A
100 A 30 13 13
B 100
0 la
In ci
ordinate temperatura
va
Costruzione sperimentale dei diagrammi di stato
STATO
SPERIMENTALE
COSTRUZIONE di
DIAGRAMMI
DEI
le
termica raffreddamento
Analisi delle
di
si curve varie
registrano
miscele
T
la
Tes
alla varia
non
finché il
tutto è
non
componente
solidificato
latente solidifica
di
calore
Zione equilibrio
solido liquido in
T
la diminuisce velocità
con
minore di
perché
una parte
calore sottratto è recuperato
di
calore solidificazione
come
Si cambio
i
riportano di
punti
delle costruisce
si
e
pendenze stato
il di
diagramma delle
il curve
maggiore numero
è il
è
accurato
e diagramma
più
Miscibilità illimitata
TA ILLIMITATA
MISCIBILI
Miscibilità solido
allo stato liquido
completa e binari
Coni sistemi
alcool isomorfi
Av
Ad esempio Ag
e e
acqua Ti L monofasico
sistema liquido
alto bifasico
Lts sistema
te
fondente si monofasico
sistema solido
L Il linee
letto
diagramma per
di determinare
parallele
permette
limite di in
solubilità base
il
basso
5 concentrazione e
a temperatura
fondente
allo
Miscibilità solido
stato
completa disopra è
al
di
curva liquido presente
TB solo liquido
di al
solidus di è
sotto
curva presente
solido
Solo
Ta S B
A fase
Area unica liquida
superiore F 2
e 2 ti i
n
Servono composirione
Te Birra
di
Area inferiore soluzione
sistema solido viceversa
o
2 temperatura composizione
e
distinte
Fasi
Area due
intermedia presenti variabi
solo
serve
2 11 una
2 i
dell'orizzontale
Regola fasi
Permette di due
le delle
composizioni
trovare equilibrio
in
bifasico
in zona
una fasi coesistenti
X e y a
Ti
temperatura
e del
X liquido
T composizione
q solido
del
y composizione il
equilibrio liquido
i in con
1
A B
4
Percorsi raffreddamento
di il
continuando raffredda
sistema
sottrarre calore si
a meno
veloceme te
forma solidificazione
si calore di
perché
Letrasformazioni dai di reversibili
stato sono
diagrammi
espresse
LEVA determinazione
della
Regola delle quantità
perce tuali
fasi equilibrio
delle in in una
bifasico in
Zona percentuali peso
ed
Punto liquido
E 100
Ed
ce
solido 100
DC
il
Durante raffreddamento
di è
solido
quantità
la proporre
ai che trovano
noie si
segmenti
verticale
sinistra della che
a alla
corrisponde composizione
della lega
la di è
quantità liquido
proporzion le
si a
ai che trovano
segmenti
destra dalla di
situazione
si 100
liquido
parte la
ab lega e
per
ml la D
per lega
si arriva solido 100
a
progressivamente C
la
Fa lega
per
Ih d
la lega
per ed 100
l col
e
S 100
ed
Ripasso iene
sulle
4 componenti asta
asta
Fulcro foreal
carico
Carico caricolforra fulcro
forza fulcro
10 è tra forca
il carico
genere e
b F b
C
a a
F
è la
del fulcro
Osservazione determina
la se
posizione
è
leva svantaggiosa
o
vantaggiosa
mmm Fc e
equilibrio con
2 forca
Fulcro
tra
carico
genere e
b b
F
C a
a v b
C F con sa sempre
Osservazione sempre vantaggiose
sono
forra tra
5 fulcro
carico e
genere
a b
C F
a
b F e con b
a sempre
Osservazione svantaggiose
sempre
Esempio di diagramma a completa miscibilità
ESEMPIO COMPLETA ta
DIAGRAMMA A
DI MISCIBILI
Cu ni
Cu valence
ni atomico
struttura uguale
CFC raggio
e elettro simili
col negatività fasi
Numero di presenti
Punto Ni
A Cui
60 40
1 C
Il 00 soluzione
Fase
1 solida
35
Punto B 65 CU
Ni
T C
1250
Fasi XXL
2
Punto B solida di
soluzione Campos
CX 42.5 Ni
Zione 575 Cui
di ll
liquido composizione
Ni 68
31.5 Cn
della bifasico
è
Regola sistema
leva un
42.5 35 68
Cn 100 io
g 31.5
42.4
31.5
R
acca 35 32
00
100
S po 3ns
42.5
Solidificazione
SOLIDIFICAZIONE liquido
io Si
10 in
o li
di
matrice
52
40 in
2 se L2
L2 Lts di
matrice
le ss
13 53in
90
S di
matrice
Tu solido
100
B
A
Solidificariane bifasico
del sistema
attraversamento
modifiche delle
continue composirioni
di
grani omogenea
composizione lento
raffreddamento molto
di
situazione equilibrio
To stato liquido
Formazione matrice
di
Ti liquida
cristalli solidi in
T2 volume
di
i cristalli aumentano
Ts fase solida
più
sempre
Tu solida
fase
100
Microstruttura di una lega
LEGA
MICROSTRUTTURA UNA
DI
Microstruttura forma fase
dei di
grani
dimensione
quantità
tipo una
Cini lentamente
raffreddata fase
unica
Lega policristallina fase
dell'unica
bordi
visibili
Microstrutturauniforme di
i grano
solida
soluzione sostituzionale
presente
di
Raffreddamento equilibrio
65
35 Ce
Ni
Raffreddamento equilibrio
lento
Evoluzione microstruttura
al C solo 35 Ni
liquido
1300 di
b Ni
cristallo
1 46
C
1260
12507 32 43 Ni
Nido
liquido
c
d l'ultima
1220 goccia
C sparisce 35
di ni
liquido 24 Nido
E solido
solo 35 Ni
le condizioni
I di equilibrioche
diagrammi mostrano si
non
non raffreddatorapidamente
il
hanno materiale
quando viene
di diversa dal
equilibrio grani momento
omogenea
composizione
della
formazione
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