Lückenlose Mischbarkeit im flüssigen Zustand – Mischungslücke im festen Zustand – Eutektische Entmischung

Mischungslücke reicht über die Soliduslinie

Eutektische Entmischung

S Bereich der homogenen Schmelze

S +  Koexistenzbereich von Schmelze und -Mischkristalle

S +  Koexistenzbereich von Schmelze und -Mischkristalle

1 + 2 heterogene Mischung von 2 verschiedenen Mischkristallen (ein silberreicher sowie ein kupferreicher Mischkristall),

anders ausgedrückt: Koexistenzbereich der konjugierten festen Mischungen

 Bereich der ungesättigten -Mischkristalle

 Bereich der ungesättigten -Mischkristalle

E eutektischer Punkt, 776°C, 72% Ag, 28% Cu

Das System ähnelt dem System Cd – Bi, weist jedoch 2 zusätzliche Bereich auf: , 

Abkühlung einer Schmelze, deren Zusammensetzung durch Punkt 1 gegeben ist:

Bei der Temperatur, die dem Schnittpunkt der Senkrechten durch 1 mit der Liquiduslinie l entspricht, beginnt die Schmelze zu erstarren. Die Erstarrungstemperatur der Schmelze sinkt nun längs der Liquiduslinie l bis zum Eutektischen Punkt E, die Zusammensetzung der ausfallenden Mischkristalle ändert sich längs der Soliduslinie s bis zum Punkt A. Bei 776°C setzt die eutektische Entmischung ein: neben den primär ausgefallenen Cu-reichen Mischkristallen (bei 776°C nun mit der Zusammensetzung entsprechen dem Punkt A) bildet sich die konjugierte feste Mischung E.

Bei der eutektischen Temperatur stehen also die konjugierten festen Mischungen mit der Schmelze im Gleichgewicht. Bei weiterer Abkühlung des Systems ändern sich die Zusammensetzungen der konjugierten festen Mischungen – im gezeigten System – allerdings nur wenig.

Abkühlung einer Schmelze, deren Zusammensetzung durch Punkt 2 gegeben ist:

Die Schmelze hat die eutektische Zusammensetzung; bei 776°C erstarrt die Schmelze zum eutektischen Gemenge aus den beiden konjugierten festen Mischungen. Der Erstarrungsvorgang ist dann beendet, wenn keine Schmelze mehr vorhanden ist; erst dann kann die Temperatur weiter sinken. Bei weiterer Abkühlung des Systems ändern sich die Zusammensetzungen der konjugierten festen Mischungen wie bereits erwähnt nur wenig.

Bei der Erstarrung behindern sich beide Kristalle, welche gemeinsam aus der Schmelze entstehen. Wegen der niedrigen Schmelztemperatur haben sich viele Keime gebildet. Außerdem erfolgt ein schnelleres Kristallisieren, weil kein Temperaturbereich (Erstarrungsintervall) vorliegt. Dadurch entsteht ein feinkörniges, meist lammellares Gefüge. Solche Legierungen sind zwar heterogen, aber meistens feinkörnig, gleichmäßig und ohne Seigerungen. Geeignet also für Gusslegierungen.

Abkühlung einer Schmelze, deren Zusammensetzung durch Punkt 3 gegeben ist:

Bei der Temperatur, die dem Schnittpunkt der Senkrechten durch 3 mit der Liquiduslinie l entspricht, beginnt die Schmelze zu erstarren. Es fallen Mischkristalle aus, deren Zusammensetzung aus dem Schnittpunkt der Konnode durch den Schnittpunkt der Senkrechten durch 3 mit der Soliduslinie s ermittelt werden kann. Die Erstarrungstemperatur der Schmelze sinkt, die ausfallenden Mischkristalle werden Cu-reicher; bei der Temperatur, die dem Schnittpunkt der Senkrechten durch 3 mit der Soliduslinie entspricht, ist keine Schmelze mehr vorhanden. Die Mischkristalle haben alle die gleiche Zusammensetzung: die der ursprünglichen Schmelze.