A fémek és ötvözetek kristályosodása, átalakulása

A rendszer állapotának termodinamikai vizsgálata

A rendszer, adott körülmények között akkor van termodinamikai egyensúlyban ha a szabadenergiája minimális.A rendszer mindig a legalacsonyabb energiaszintre törekszik.

A spontán, külső beavatkozás nélkül létrejövő folyamatok, minden esetben csökkentik a rendszer szabadenergiáját.

A rendszer állapota lehetstabil (legalacsonyabb energia szint)

metastabil a rendszer fázisainak energiája nem a legkisebb, de képesek ebben az állapotban maradni

instabil

Gibbs féle fázisszabály

F + Sz = K + 1- rendszer

- állapothatározók

hőmérséklet

koncentráció

A rendszer belső energiája

a részecskék kinetikus és potenciális energiájának összege.

Hevítéskor nő a rendszer belső energiája, ami túlnyomó többségében a részecskék rezgési amplitúdóját növeli, viszonylag kis része pedig növeli a ponthibák koncentrációját.

Entrópia• Termodinamikailag

szemléletesebben statisztikus entrópia

S = k lnw

w a termodinamikai valószínűség, azaz a belső

energia a részecskék között hogyan oszlik meg

T

dQdS

Olvadék dermedése

Kristályosodási formák

• Poliederes

• dendrites

• szferolitos

Színfémek és ötvözetek egyensúlyi lehűlése

Színfém és vegyület lehűlési görbéje

Színfém hevítési és lehűlési görbéje (Fe)

(allotróp átalakulás van )

.

.

Szilárd oldat lehűlési görbéje

Az egyensúlyi diagramokfelépítése, információtartalma

Adott összetételnél és adott hőmérsékleten:

• milyen fázis, vagy fázisok találhatók

• milyen az adott fázis, vagy fázisok összetétele, koncentrációja

• mennyi a fázis, vagy fázisok mennyisége

Kétalkotós egyensúlyi diagramokszerkesztése

.

.

Szilárdoldat kristályosodása

Szilárd oldat

Diffúziós izzítás nélkül diffúziós izzítás után

Ag-Au egyensúlyi diagram

Két szilárdoldat eutektikus rendszere

Sn-Pb