Soluzioni solide e diagrammi di stato su materiali metallici

Diagrammi di stato per le sostanze pure

La transizione tra stati solidi, liquidi e gassosi di una sostanza pura può essere rappresentata attraverso i diagrammi di stato. Supponiamo di fornire lentamente calore a una sostanza pura allo stato solido in fase cristallina.

L'andamento della temperatura in funzione del tempo sarà il seguente:

• Durante i passaggi di fase la temperatura rimane costante, perché tutto il calore fornito (o ceduto) viene utilizzato per il cambiamento di stato.
• Variando la pressione varieranno le temperature di equilibrio delle diverse trasformazioni. Il diagramma di stato per la sostanza pura riporta questi punti di equilibrio.

Esempio di diagramma di stato dell'acqua:

Le linee di congelamento e di vaporizzazione stabiliscono le temperature di equilibrio per i passaggi di fase.

Proprietà macroscopiche del materiale. A volte fasi e costituenti strutturali coincidono, a volte no.

Bordi di grano tra fasi diverse. Li (il veiledDUE : 'art : Oshirouns. In un materiale bifasico (o polifasico) le proprietà meccaniche e fisiche sono determinate non solo dal tipo e dalle quantità di fasi presenti, ma anche dalla loro disposizione reciproca.

Analogamente al caso dei cristalli omogenei, le due differenti fasi possono dare un bordo continuo o discontinuo (coerente o incoerente).

In caso di fasi coerenti può essere dannoso il caso in cui la seconda fase intermetallica è fragile o addirittura liquida, come accade in presenza di elevate quantità di zolfo.

Il solfuro di ferro fonde a circa 1000°C e tende a disporsi al contorno dei grani della matrice, facendone crollare le caratteristiche meccaniche alle temperature a cui viene di solito laminato. Questo fenomeno è noto come

“fragilità al rosso”.Coo reharvestMsn ' • Nel caso di una seconda fase incoerente, se questa è presente inEutawOE - piccole quantità tende a formare particelle discrete al contorno deiFerrari 'sover a grani della prima fase. In genere tale disposizione ha un minor effettosulle proprietà meccaniche della matrice rispetto al caso precedente.

• Sono chiamati gradi di libertà le variabiliindipendenti che devono essere specificate alloscopo di definire univocamente lo stato di unsistema.

• ogni grado di libertà corrisponde ad una variabileche può cambiare il suo valore,indipendentemente da tutte le altre, senza chenello stesso tempo cambi il numero delle fasipresenti nel sistema.

• Si definisce varianza di un sistema il numeromassimo dei gradi di libertà modificabili adarbitrio, compatibilmente con il sussisteredell’equilibrio ed il permanere dellaconfigurazione fasica del sistema.

Caso 1 A e B sono completamente miscibili allo stato liquido e completamente miscibili allo stato solido
f. C -.
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tT 1 2 31 32 ! ÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷÷
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'Porro Or SooooPercival ' companion01miAN ALALLO Duran' .LA UVAcitronSCUDI NONE 00haflea it Regola della leva:frazione in peso della fase solida a T : (w-x )/(y -x )i i i ifrazione in peso della fase liquida a T : (y -w)/(y -x )i i i i2T lociDirt row LiquidoT A care . TOOLfA ✓Ot A rat !car o,T I A UNAUMWA A Misawa causes1 a, BDiT Corunna DA. ContariniLiquido +-2 :\T C3 Chronis- Amin MischaT ,Solido4 A Wha- - TraT wi owe,5 Tri SOL sirens Other. .At carpenterT .fBFORMATO ~ SolidoSOLODA UN ENTECossinI w yx x x x x y y y yv 41 2 3 4 5mail 100%50%ALO 100%ADEL comp 1 2 3 5 B50%B. Ae- uuaui :BarrivedA o Caso 2: A e B sono completamente miscibili allo statoliquido e completamente immiscibili allo stato solidoT 1 2 31 2 3T TLiquido fATfA Liquido Eutettico+ Liquido +Solido TfBSolidoSolido 100%50%A +100% tempoB50%BA2CAUOAe Antwi AwoB sraroContour Muckier cramboIMMNCIB.ru 50000' Allo STATO.. , ,To:$←i ua•-•o••\Tft II •\ i-•i INNAwww.oa ATfa
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