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63 3.1 Gli equilibri di fase e i diagrammi di stato Lettura dei diagrammi di stato Studiamo adesso il comportamento del sistema quando si impone il riscaldamento di una miscela solida alla composizione di 60% in nichel ed alla temperatura di 1100°C, stato rappresentato nel diagramma dal punto A. Cominciando a riscaldare, la temperatura aumenta senza variazione della composizione ed il punto rappresentativo si sposta su una retta verticale sino ad incontrare la curva di solidus nel punto AS, alla temperatura di 1305°C. A questo punto ha inizio la fusione e il liquido che si forma non ha la stessa composizione del solido di partenza, bensì la composizione del punto AL posto sulla curva di liquidus alla stessa temperatura di 1305° ed alla composizione 47,5%. La fase liquida sarà, rispetto alla fase solida, più povera in nichel, il componente più alto fondente, e più ricca in rame, il più basso fondente. Continuando il riscaldamento, la temperatura non rimarrà costante durante la fusione, come avviene per le sostanze pure, ma continuerà ad aumentare. Le composizioni delle due fasi in equilibrio si leggeranno alle intersezioni tra la linea orizzontale passante per la temperatura generica TE. Questo tipo di linee, che collegano due curve di equilibrio, vengono dette linee di corrispondenza. Le intersezioni tra linee di corrispondenza e le curve di liquidus e solidus (EL e ES in Fig. 3.1), ci danno i punti coniugati che ci fanno leggere le composizioni di solido e liquido in equilibrio. La fusione termina quando la composizione della fase liquida è identica a quella del solido di partenza, alla temperatura di 1345°C. Graficamente, quando la verticale passante per il punto A incontra la curva di liquidus. A questo punto avremo unicamente la fase liquida che manterrà sempre la composizione 60% in Ni all aumentare della temperatura. Temperatura (°C) Curva di liquidus Linea di corrispondenza 1400 1345 TE 1305 AL 1453 EL ES AS L+ Fase liquida L Fase solida 1200 Curva di solidus Composizioni coniugate A 1085 1000 0 100% Cu Fig. 3.1 20 40 47,5 CL 60 CS Composizione percentuale nichel-rame 80 100 100% Ni Diagramma di stato rame-nichel ad 1 atm. 3.1.3 la regola della leva e la regola delle fasi Nella zona in cui sono presenti due fasi, liquida e solida, è possibile ricavare informazioni circa le quantità di fase solida e liquida in equilibrio. Nel particolare del diagramma di stato rame-nichel ad 1 atm (v. Fig. 3.2), consideriamo il punto B a cui si giunge riscaldando 03a CAPITOLO_059-070.indd 63 27/04/12 11.29

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