Евтектика і евтектоід

Строго кажучи, евтектика - це точка на діаграмі стану. в якій рідина (розплавлений метал) знаходиться в рівновазі з двома або кількома твердими фазами. Кристалізація сплаву в цій точці відбувається при постійній температурі.

На нашій улюбленій в лабораторних роботах діаграмі стану свинець-сурма евтектика позначена точкою «С» (рис.1, а). У цій точці формується структурна складова, яку також називають евтектикой (рис.1, б).

Малюнок 1. Діаграма стану свинець-сурма (а) і структура евтектики свинець-сурма.

Оскільки в металографії ми маємо справу зі структурами, то евтектикой будемо називати структурну складову. яка складається з двох і більше фаз, одночасно закристалізуватися з розплаву, і має характерну будову. Тобто евтектика фазою не є, і про це слід пам'ятати.
Евтектичну перетворення (евтектичних розпад рідини) - це фактично багатофазна кристалізація, диффузионное поділ розплаву на 2 одночасно утворюються кристалічні фази. По суті, евтектика є природним композиційним матеріалом. оскільки фази, її складові, як правило істотно різні за своїми властивостями.
Якщо компоненти сплаву необмежено розчиняються один в одному, то евтектика не формується. Це, наприклад, сплави Cu-Ni, Cu-Au, Ag-Au і пр.Прімером сплавів з евтектикой є сплави Al-Cu, Pb-Sn, Bi-Cd, Al-Si (рис.2) і багато інших. І звичайно, сплави системи залізо-вуглець, тобто стали і чавуни.

Малюнок. 2 евтектики в легованому силуміну.

Т.ч. евтектика завжди формується при кристалізації (з рідкого в тверде).

Евтектоід формується при перекристалізації твердого розчину. Найчастіше в якості прикладу евтектоіда призводять перліт. Перліт утворюється при перекристалізації (розпад) аустеніту. У точці в точці S при 0,8% вуглецю структура складається тільки з перліту (рис. 3).

Малюнок 3. Фрагмент діаграми стану (а) і евтектоід системи залізо-вуглець (перліт) (б).

Головне: в евтектики або евтектоід перетворюється завжди розчин:
Евтектоїдних перетворення. з твердого в тверде;
Евтектичну перетворення. з рідкого у твердий.

А ще треба сказати, що евтектика (або евтектоід) - це найкрасивіша фазова складова. Найбагатшим матеріалом для демонстрації евтектики і евтектоіда є чавун. На рис. 4 наведена структура, яка містить 3 евтектики і евтектоід: фосфідную (1) і ферито-графитная (2) евтектики, ледебурит (3), перліт (4).

Малюнок 4. Три евтектики і евтектоід

Різні структури пов'язані між собою, і з вигляду відокремити евтектики і евтектоіда не завжди можливо. На рис.5 показаний ледебурит (евтектика) в доевтектичний чавуні; структура чавуну аустенит + ледебурит. У свою чергу ледебурит - це цементит + аустеніт. Зерна аустеніту нижче 727 о С перетворилися в перліт. Те ж саме відбулося і з аустенітом евтектики. Тому наша евтектика при кімнатній температурі складається з цементиту і евтектоіда.

Малюнок 5. Структура доевтектичний чавуну.

Будова евтектичних (евтектоїдних) зерен, а, отже, і евтектична структура сплавів, може бути різною. Визначається вона природою кристалізуються фаз і умовами кристалізації.
За формою розрізняють поліедріческіх, пластинчасті, розгалужені (дендритні) і сферолітние евтектичних зерна. Класичний пластинчастий евтектоід - це перліт, який вже показаний на рис. 3 - 5. Пластинчаста евтектика в феросплавів показана на рис.6.

Малюнок 6. Евтектика в сплаві Fe-Ti, злам

Евтектика дендритного типу показана на рис.1. На рис.7а показано евтектичну зерно (дендритних тип) в силуміну. На рис 7б - киснева евтектика Cu-Cu2 O в литий міді (з ізольованими включеннями однієї фази).