При полиморфных превращениях большую роль играют примеси. Характер влияния примесей связан с их растворимостью в металле. Если примесь не растворяется в твердом металле, полиморфное превращение в сплавах происходит подобно, как мы описывали ранее. В этом случае, как и для чистого металла, можно указать определенную температуру равновесия обеих модификаций, которая не зависит от состава сплава.
На рис. 1, приведена диаграмма состояния двойной системы, компонент А которой имеет полиморфную точку (То) выше эвтектической температуры, а компонент Б ниже эвтектической (То).
Превращения Аβ↔Аα возможны только в сплавах, состав которых лежит в интервале концентраций АСв. При охлаждении до температур ниже ТАо выделившиеся ранее кристаллы β — модификации компонента А испытывают полиморфное превращение в Аα. Полиморфного превращения в этих сплавах можно и избежать, если ускоренным охлаждением добиться переохлаждения жидкости до температур ниже точки ТАо, когда становится возможной непосредственная кристаллизация Аα. Полиморфные превращения Бα↔Бβ возможны во всех сплавах данной системы и происходят после затвердевания.
Если введение нерастворимой примеси почти не влияет на молекулярную картину переупаковки атомов, то с образованием твердых растворов положение меняется. Рассмотрим сначала полиморфные превращения в системе неограниченно растворяющихся в жидком и твердом состояниях компонентов (рис. 2).
Область ниже линии солидуса разделена на три участка:
АТАоН, где сплавы устойчивы в однофазном состоянии α, представляющем собой твердый раствор α-модификации компонента А и неполиморфного компонента Б; ТАоТАТББМ, где сплавы находятся в состоянии β, представляющем твердый раствор β-модификации компонента А и компонента Б; ТАоМН, где стабильно двухфазное состояние α+β. При температурах выше ТАо (но ниже линии солидуса) все сплавы состоят из кристаллов β-фазы, термодинамический потенциал которой меньше, чем α (рис.3).
С понижением температуры кривые изменения термодинамического потенциала α- и β-растворов в отдельных местах сближаются. При температурах ниже ТАо кривые пересекаются (рис. 4).
При этих температурах состояние сплавов меняется с изменением состава. Например, при Т = Тв (рис. 4, в) сплавы интервала АСв’ находятся в однофазном состоянии α, что обеспечивает им минимум термодинамического потенциала. Сплавы интервала Св»Б устойчивы в однофазном состоянии β- твердого раствора. Сплавы интервала Св’Св» стабильны в двухфазном α + β состоянии, термодинамический потенциал их лежит на отрезке касательной в’в».
Таким образом, в сплавах интервала МБ при всех температурах — от комнатной до линии солидуса — стабильной фазой является β-раствор. Полностью полиморфное превращение β →α испытывают сплавы интервала АН. Сплавы, состав которых лежит между точками Н и М, превращаются частично.
