ระบบ 2 สาร

แผนภมูสิมดลุ เหล็ก -

คารบ์อน

แผนภมูสิมดลุ

1. ระบบ 2 สารแผนภมูสิมดลุระบบ 2 สาร สามารถแบง่ออกได้เป็น 5 ประเภท ตามลักษณะการละลายของสารผสม ดังนี้

1 )โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายเขา้กันได้ทัง้สภาพของเหลวและของแขง็

2) โลหะ 2 ชนิดละลายเขา้กันได้ดีในสภาพหลอมเหลว แต่ไมส่ามารถละลายได้ในสภาพของแขง็

3) โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายได้ดีในสภาพของเหลว แต่จะสามารถละลายได้บางสว่นในสภาพของแขง็และจะเกิดปฏิกิรยิายูเทกติก

4) โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายได้ดีในสภาพของเหลว แต่ละลายได้บางสว่นในสภาพของแขง็และใหป้ฏิกิรยิาเพอรเิทกติก

5) โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายได้ดีในสภาพของเหลว แต่จะไมส่ามารถละลายได้ในสภาพของแขง็แลจะใหส้ารประกอบเชงิโลหะรูปแบบ AmBn

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ1 )โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายเขา้กันได้ทัง้สภาพ

ของเหลวและของแขง็

รูป แผนภมูสิมดลุระบบสองสารซึ่งละลายเขา้กันได้ทัง้สภาวะของเหลวและสภาวะของแขง็

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ2) โลหะ 2 ชนิดละลายเขา้กันได้ดีในสภาพ

หลอมเหลว แต่ไมส่ามารถละลายได้ในสภาพของแขง็

รูป แผนภมูสิมดลุระบบสองสารท่ีโลหะ A และ B ละลายเขา้กันได้ดีในสภาพ

ของเหลวเท่านัน้

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ จากแผนภมูสิมดลุ แคดเมยีมมจุีดหลอมเหลวท่ีอุณหภมู ิ321 C และบสิมทัมจุีดหลอมเหลวท่ีอุณหภมู ิ271 C เมื่อแคดเมยีมถกูผสมด้วยบสิมทัเพิม่ขึ้น จุดหลอมเหลวจะลดลงตามเสน้ Liquidus ลดลงต่ำ่าสดุท่ีอุณหภมู ิ144 C เมื่อบสิมทัเพิม่ขึ้นเป็นรอ้ยละ 60 และเมื่อบสิมทัเพิม่ขึ้น อุณหภมูหิลอมเหลวจะสงูขึ้นเรื่อยๆ จนถึงอุณหภมู ิ271 C บสิมทัจะกลายเป็นบสิมทับรสิทุธิ ์ หมายความวา่ท่ีอุณหภมู ิ144 C โลหะผสมมบีสิมทัรอ้ยละ 60 และมแีคดเมยีมรอ้ยละ 40 เรยีกจุดน้ีวา่ จุดยูเทกติก

รูป ลักษณะโครงสรา้งยูเทกติก

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ3 )โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายได้ดีในสภาพ

ของเหลว แต่จะสามารถละลายได้บางสว่นในสภาพของแขง็และจะเกิดปฏิกิรยิายูเทกติก

รูป แผนภมูสิมดลุของโลหะ A และ B สามารถละลายเขา้กันได้ดีในสภาพของเหลวและละลาย

ได้บางสว่นในสภาพของแขง็

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

รูป ลักษณะสารละลายของแขง็แอลฟาและเบตา

ลักษณะของสารละลายของแขง็แอลฟา และสารละลายเบตา• โลหะ A ในสภาพของแขง็ยอมใหโ้ลหะ B ละลายผสมได้จ่ำานวนหนึ่ง ซึ่งเป็นลักษณะสารละลายของแขง็ เรยีกวา่ แอลฟา • โลหะB ซึ่งอยูใ่นสภาพของแขง็จะยอมใหโ้ลหะ A ละลายได้จ่ำานวนหนึ่ง โดยใหส้ารละลายของแขง็เรยีกวา่ เบตา • โลหะ A และ B จะสามารถเขา้กันได้ดีเป็นสารละลายของแขง็จะมีปรมิาณการละลายสงูสดุท่ีจุดยูเทกติก• ถ้าอุณหภมูเิปล่ียนแปลงไปจากจุดยูเทกติก สารละลายของแขง็แอลฟาก็จะลดการละลายของโลหะ B และสารละลายของแขง็เบตาจะลดปรมิาณการละลายของโลหะ A

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

ปฏิกิรยิาเพอรเิทกติก หมายถึง ปฏิกิรยิาท่ีเกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของโลหะผสมหลอมเหลวซึ่งมสีว่นผสมท่ีแน่นอน กับสารละลายของแขง็ท่ีมสีว่นผสมท่ีแน่นอนจ่ำานวนหนึ่ง จะท่ำาใหไ้ด้สารละลายของแขง็ท่ีมีสว่นผสมท่ีแตกต่างกัน ทัง้สว่นผสมโลหะหลอมเหลวและสารละลายของแขง็ ซึ่งเขา้ท่ำาปฏิกิรยิากับโลหะผสมหลอมเหลวและสามารถเขยีนเป็นสมการได้ดังน้ี

4) โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายได้ดีในสภาพของเหลว แต่ละลายได้บางสว่นในสภาพของแขง็และใหป้ฏิกิรยิาเพอรเิทกติก

ของเหลว + ของแขง็1 ลดอุณหภมู ิ

ของแขง็2

รูป แผนภมูขิองโลหะ A และ B ท่ีละลายได้ดีในสถานะของเหลวและละลายได้บางสว่นในสถานะของแขง็และ

จะเกิดปฏิกิรยิาเพอรเิทกติก

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

5) โลหะ 2 ชนิดสามารถละลายได้ดีในสภาพของเหลว แต่จะไมส่ามารถละลายได้ในสภาพของแขง็แลจะให้สารประกอบเชงิโลหะรูปแบบ AmBn

รูป แผนภมูสิมดลุของโลหะแมกนีเซยีมและซลิิคอนท่ีให้สารประกอบเชงิโลหะ

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุชนิดนี้จะประกอบไปด้วยโลหะ 2 ชนิดท่ีจะสามารถละลายได้ดีในสภาพหลอมเหลวแต่ไม่สามารถได้ในสภาพของแขง็ โดยมขีอ้สงัเกตท่ีจุด x ในแผนภมูสิมดลุดังน้ี•ถ้าพจิารณาจากจุด x ไปทางซา้ยของแผนภมูจิะปรากฏพื้นท่ีของแผนภมูสิมดลุ Mg2Si กับ Mg •เมื่อพจิารณาจากจุด x ไปทางขวามอืจะปรากฏแผนภมูสิมดลุของ Mg2Si กับ Si •ถ้าสารประกอบ AmBn ไมม่กีารแตกตัวก่อนจงึจุดหลอมเหลวเรยีกวา่ Congruent แต่ถ้ามกีารแตกตัวก่อนถึงจุดหลอมเหลวเรยีก Non – congruent

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน ปฏิกิรยิายูเทกตอยด์

- ปฏิกิรยิาท่ีสารละลายของแขง็ท่ีมสีว่นผสมแน่นอนและอุณหภมูคิงท่ีเกิดการเปล่ียนแปลงเป็นของแขง็สองเฟสโดยเกิดนิวเคลียสขึ้นพรอ้ม ๆ กัน และของแขง็ทัง้สองจะมสีว่นผสมแตกต่างกัน - เกิดกับเหล็กและซเีมนไทต์ท่ีอุณหภมูทัิง้สอง 723 C - จากแผนภมูนิี้จุดยูเทกตอยด์ จะเกิดจากเฟสออสเทนไนต์ท่ีจุด S ท่ีมคีารบ์อนอยูร่อ้ยละ 0.85- เมื่ออุณหภมูลิดลงจะเกิดการแตกตัวใหเ้ฟอรไ์รต์ท่ีจุด P กับซเีมนไทต์ท่ีจุด K โดยจะเกิดสลับกันเป็นแถบบาง ๆ ท่ีเราเรยีกวา่ เพริล์ไลต์ (Pearlite) หรอืโครงสรา้งยูเทกตอยด์

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

รูป ลักษณะของแผนภมูสิมดลุของเหล็กกับคารบ์อนในชว่งปฏิกิรยิาเพอรเิทกติก

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน

รูป เสน้ต่าง ๆ ท่ีส่ำาคัญในแผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อนเสน้ต่างๆในแผนภมู ิ - เสน้ A0 อยูใ่นชว่งอุณหภมู ิ210 C จะไมม่ีการเปล่ียนแปลงใด ๆ

- เสน้ A1 อยูใ่นชว่งอุณหภมู ิ723 C จะเกิดการเปล่ียนแปลงเฟสแบบปฏิกิรยิายูเทกตอยด์ จากออสเทนไนต์เปล่ียนเป็นเฟอรไ์รต์และซเีมนไทต์

- เสน้ A2 อยูใ่นชว่งอุณหภมู ิ768 C จะมกีารเปล่ียนแปลงคณุสมบติัทางแมเ่หล็กของเหล็กแอลฟา ท่ำาใหแ้มเ่หล็กไมส่ามารถดดูได้

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน - เสน้ A3 อยูใ่นชว่งอุณหภมู ิ723 - 912 C เฟอรไ์รต์จะแยกออกจากออสเทนไนต์ในระหวา่งการท่ำาให้เยน็ตัวลงหรอือาจกล่าวได้วา่เฟอรไ์รต์เริม่มกีารเปล่ียนเฟสไปเป็นออสเทนไนต์ทัง้หมด เมื่อถกูเผาใหร้อ้นขึ้น

- เสน้ Acm ซึ่งอยูใ่นชว่งอุณหภมู ิ723 ถึง 1,147 C จะเป็นเสน้ท่ีแสดงการละลายอ่ิมตัวของคารบ์อนในออสเทนไนต์ ซึ่งอยูเ่หนือปฏิกิรยิายูเทกตอยด์ ซึ่งการเยน็ตัวในชว่งนี้จะท่ำาใหซ้เีมนไทต์ตกผลึกออกมา

- เสน้ A4 คือเสน้ท่ีมกีารเปล่ียนแปลงเฟสจากออสเทนไนต์ไปเป็นเฟอรไ์รต์

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน

รูป ลักษณะการเปล่ียนแปลงโครงสรา้งของเหล็กกล้า

ท่ีมคีารบ์อนรอ้ยละ 0.2 โดยการปล่อยใหเ้ยน็ตัวชา้ ๆ

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ

แผนภมูสิมดลุเหล็กกับคารบ์อน

รูปท่ี 4.18 ลักษณะการเปล่ียนแปลงโครงสรา้งของเหล็กกล้า

ท่ีมคีารบ์อนรอ้ยละ 1 โดยการปล่อยใหเ้ยน็ตัวชา้ ๆ

1. ระบบ 2 สาร - ต่อ