Przemiana perytektyczna
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
![{\displaystyle L+\beta \ {\xrightarrow[{\text{Temp. perytektyczna}}]{\text{Chłodzenie}}}\ \alpha ,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/36c6b48cee7dedbdecf56ca79d3b7f696abe851a)
![{\displaystyle \alpha \ {\xrightarrow[{\text{Temp. perytektyczna}}]{\text{Nagrzewanie}}}\ L+\beta ,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d587c66cbad4de5c0578615640ef6f1f1790624d)
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
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
Przypisy
- ↑ a b J. Pacyna: Metaloznawstwo. Wybrane zagadnienia. Kraków: UWND AGH, 2005, s. 146–147. ISBN 83-89388-93-6.
- ↑ D. Kopeliovich: Phase transformations and phase diagrams. 2009. [dostęp 2012-03-16]. (ang.).
- ↑ D.M. Stefanescu: Science and Engineering of Casting Solidification. Nowy Jork: Springer, 2009, s. 255. ISBN 978-0-387-74609-8.