DIAGRAMMI DI STATO
Solubilità
La ‘solubilità” di un componente in una fase è la quantità massima che può essere
disciolta in essa. L’alcool in acqua ha solubilità infinita, lo zucchero ha solubilità
limitata, l’olio risulta insolubile. Lo stesso concetto può essere utilizzato per le
soluzioni solide: il rame e il nickel hanno solubilità infinita l’uno nell’altro, il carbonio
nel ferro ha invece solubilità limitata anche ad alta temperatura, 2% circa.
1 COMPONENTE
2 COMPONENTI
La regola delle fasi di Gibbs : stabilisce un criterio per il numero di fasi che possono
coesistere all'interno di un sistema all'equilibrio. La regola di Gibbs è espressa dalla
semplice equazione
F+V=C+N
F = numero delle fasi presenti
C = numero di componenti presenti nel sistema
V (varianza) = numero di gradi di libertà
N = numero di variabili non composizionali (ad esempio, temperatura e pressione).
PUNTO 1 :
N=1, l’unica variabile non composizionale del sistema è la temperatura (Il
diagramma è costruito a pessione costante)
F=1, siamo in fase liquida omogenea.
C=2, (A e B).
Pertanto V=C+N-F=2+1-1=2.
PUNTO 2 :
N=1 (temperatura)
F=3 (liquido+a+b)
C=2 (A e B)
Pertanto V=0. Cioè non è possibile variare nessun parametro senza
modificare il numero di fasi d’equilibrio.
Curve di Tamman
Andamento della temperatura di un sistema in funzione del logaritmo del tempo, quando
sottoposto a raffreddamento. Dalla conoscenza del diagramma di stato e della regola delle fasi
è sempre possibile ricavare le curve di Tamman.
bivariante
monovariante
bivariante
zerovariante
DIAGRAMMA DI STATO DI UN SISTEMA BINARIO ISOMORFO
Un sistema binario isomorfo è caratterizzato dalla completa solubilità, sia allo stato
liquido che a quello solido, dei due componenti l’uno nell’altro. Per la maggiore o
minore solubilità di due componenti si ricordano le REGOLE DI HUME-ROTHERY.
LIQUIDUS
SOLIDUS
REGOLA DELLA LEVA
C0  C L
W 
C  C L
C  C 0
WL 
.
C  C L
TIE-LINE
Microstruttura di una lega binaria isomorfa.
Raffreddamento d’equilibrio
Lega binaria isomorfa – Raffreddamento di non-equilibrio
Trasformazione eutettica:
L( )  S ( )  S (  )
Trasformazione eutettoidica:
S ( )  S ( )  S (  )
Trasformazione peritettica:
S ( )  L( )  S ( )
Trasformazione peritettoidica:
S ( )  S ( )  S ( )
Trasformazione monotettica:
L( )  S ( )  L(  )
Trasformazione sintettica:
L( )  L( )  S ( )
DIAGRAMMA DI STATO CON EUTETTICO (Cu-Ag)
Microstrutture di un sistema eutettico
Microstrutture di un sistema eutettico
TRASFORMAZIONI EUTETTOIDICA e PERITETTICA
PERITETTICA
L  S ( )  S ( )
EUTETTOIDICA
S ( )  S ( )  S ( )
TRASFORMAZIONE EUTETTOIDICA
Raffreddamento acciaio
Ipo-eutettoidico
Raffreddamento acciaio
Iper-eutettoidico
Elementi austenitizzanti
Si può ancora fare una distinzione all’interno di questa classe:
elementi in grado di dare origine ad un campo  completamente aperto
Es:
Ni, Mn, Co, …
elementi che danno origine ad un campo  chiuso
Es:
C, N, Cu, Zn, Au, …
Elementi ferritizzanti
Anche in questo caso possiamo fare un’ulteriore distinzione all’interno di
questa classe:
elementi in grado di collegare il campo a con quello 
Es:
Cr, Al, Mo, Si, P, V, W, …
elementi che non sono in grado di collegare il campo a con quello  (caso
molto meno importante a causa degli elementi interessati)
Es:
B, S, Nb, Ce, Ta, …
TRASFORMAZIONI ISOTERME – CURVE TTT
Trasformazione perlitica:
Acciaio eutettoidico
Equazione di AVRAMI
Trasformazione bainitica
superiore
inferiore
PROPRIETA’ MECCANICHE DELLE LEGHE Fe-C
Curve TTT in presenza di elementi di lega
TRASFORMAZIONE CON RAFFREDDAMENTO CONTINUO CURVE CCT
TRASFORMAZIONE CON RAFFREDDAMENTO CONTINUO CURVE CCT
IPOEUTETTOIDICO
IPEREUTETTOIDICO