3.2 Diagrammi di stato per soluzioni solide parzialmente

65 3.2 Diagrammi di stato per soluzioni solide e pressione, o, in questo tipo di diagrammi di stato in cui la pressione è fissata, 1, ovvero solamente la temperatura. La regola delle fasi, pertanto, si può scrivere: V=C F+1 (3.4) Applicando la regola delle fasi al punto A della Fig. 3.1 in cui si hanno due componenti, il rame ed il nichel, e una fase solida otteniamo: V=2 1+1=2 (3.5) Ovvero, per definire lo stato di un sistema con due componenti ed una fase sono sufficienti due variabili, la temperatura e la composizione. Per i punti sulle curve di liquidus o solidus si hanno 2 fasi e 2 componenti. Applicando la regola delle fasi si ottiene una varianza pari ad 1. Ciò significa che è sufficiente definire una variabile, temperatura o, in alternativa, composizione: il valore dell altra variabile sarà vincolato dal fatto che il punto dovrà trovarsi sulla curva. 3.2 Curve di solvus 03a CAPITOLO_059-070.indd 65 DIAGRAMMI DI STATO PER SOLUZIONI SOLIDE PARZIALMENTE MISCIBILI In molte leghe la miscibilità degli elementi allo stato solido è molto parziale con limiti che dipendono dalla temperatura ed il diagramma di stato assume una forma particolare. Un esempio è rappresentato in Fig. 3.3, relativo alle leghe rame-argento. Le zone riconoscibili sono la fase solida , in cui la soluzione solida è costituita dal rame, che rappresenta il solvente, che può sciogliere una limitata quantità di argento, elemento che costituisce il soluto. La fase solida b, al contrario, rappresenta soluzioni solide di rame, il soluto presente in più limitata quantità, in argento, il solvente. Le curve BC e GH, che delimitano le fasi solide e b al di sotto del segmento BEG, sono dette curve di solvus, e rappresentano i limiti di solubilità in funzione della temperatura. Ad esempio, alla temperatura di 779°C si ha il massimo di solubilità dell argento nel rame (8,0% in massa). Alla stessa temperatura si ha il massimo di solubilità del rame nell argento (8,8% in massa). La zona all interno delle due curve di solvus delimita il campo di immiscibilità allo stato solido. Punti come il punto P indicato in figura, non rappresentano una soluzione solida, ma un sistema costituito da due fasi distinte, la fase e la fase b, con le composizioni date dalle curve di solvus e le percentuali in massa delle due fasi ottenute dalla regola della leva. Al di sopra del segmento BEG si hanno le consuete curve di solidus e liquidus, che racchiudono le zone bifasiche + L a sinistra e b + L a destra, e, al di sopra delle curve di liquidus, la zona monofasica delle soluzioni liquide. Raffreddando una soluzione liquida rappresentata dal punto Q, si raggiunge la curva di liquidus dove si comincia a separare una fase solida in equilibrio con il liquido L. Proseguendo il raffreddamento si procede attraverso una serie di stati di equilibrio tra fase liquida, lungo la curva A-E, e fase solida lungo la 30/07/12 15.17

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