Przemiana perytektyczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Przemiana perytektyczna – odwracalna przemiana fazowa, w wyniku której przy chłodzeniu z cieczy i fazy stałej o składzie perytektycznym wydziela się nowa faza stała (perytektyka). Dla określonych układów o danym składzie chemicznym zachodzi w konkretnej temperaturze, zwanej perytektyczną[1].

Ogólne informacje[edytuj | edytuj kod]

Rys. 1. Wykres równowagi układu z ograniczoną rozpuszczalnością w stanie stałym z przemianą perytektyczną opisany fazowo.
Rys. 2. Wykres równowagi układu z ograniczoną rozpuszczalnością w stanie stałym z przemianą perytektyczną opisany strukturalnie.


gdzie:

– ciecz,
– fazy stałe.

Niekiedy zdarza się, że ciecz reaguje z uprzednio wydzieloną w niej fazą stałą i tworzy kolejny roztwór stały lub fazę międzymetaliczną. Charakterystycznym miejscem w układzie równowagi wykazującego istnienie przemiany perytektycznej jest punkt perytektyczny cp[2].

Przemiana perytektyczna będzie występować w układach, których składniki charakteryzują się pełną rozpuszczalnością w cieczy i wykazują ograniczoną rozpuszczalność w stanie stałym (patrz rys. 1 i rys. 2)[1].

Przebieg przemiany[edytuj | edytuj kod]

Nowa faza stała α zarodkuje i wzrasta wzdłuż granicy międzyfazowej pomiędzy cieczą a fazą β. Nukleacja jest napędzana przez silne nasycenie cieczy w domieszkę względem swojej rozpuszczalności w układzie równowagi. Domieszka jest wypychana przed front krystalizacji fazy α i dyfunduje przez fazę ciekłą do β powodując jej rozpuszczanie. Zarodki fazy α zagęszczają się w kierunku prostopadłym do kierunku krystalizacji. W pewnym momencie nowa faza stała powoduje oddzielenie cieczy od fazy β. Przemiana fazy β w α będzie odbywać się mechanizmem dyfuzyjnym dalekiego zasięgu. Natomiast pozostała ciecz zakrzepnie w postaci fazy α.

Fredriksson wyszczególnił dwa główne typy przemiany perytektycznej:

  • zarodkowanie i wzrost kryształów fazy α odbywa się w cieczy bez udziału fazy β (bez kontaktu granic międzyfazowych α-β). Faza β rozpuszcza się w fazie ciekłej wzbogacając je w odpowiednie składniki. Faza α swobodnie rozwija się i krystalizuje z cieczy.
  • zarodkowanie i wzrost kryształów fazy α obywa się w cieczy przy udziale fazy β (istnieje kontakt granic międzyfazowych α-β). Nowa faza stała rozwija się w wyniku bocznego wzrostu dookoła fazy β.

Pierwszy mechanizm zachodzi bardzo rzadko, drugi zaś jest najczęściej występującym i dużo lepiej poznanym[3].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b J. Pacyna: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 146–147. ISBN 83-89388-93-6.
  2. D. Kopeliovich: Phase transformations and phase diagrams (ang.). 2009. [dostęp 2012-03-16].
  3. D.M. Stefanescu: Science and Engineering of Casting Solidification. Nowy Jork: Springer, 2009, s. 255. ISBN 978-0-387-74609-8.