В механических смесях оба компонента, образующих сплав, в жидком состоянии неограниченно растворимы, а в твердом состоянии нерастворимы и не образуют химических соединений.

Компоненты: вещества А и В (k = 2).

Фазы: жидкость L, кристаллы А и кристаллы В (максимальное значение f = 3).

Диаграмма состояния в данном случае имеет вид (рис. 2.6). Линия АСВ является линией ликвидус (начало кристаллизации), линия DCE – линией солидус (конец кристаллизации).

На линии АС при охлаждении начинают выделяться кристаллы А, а на линии СВ – кристаллы В. На линии DCE из жидкости концентрации С одновременно выделяются кристаллы А и В.

Рис. 2.6. Диаграмма состояния для сплавов I – III

Если взять какой-нибудь сплав, например сплав I, то кривая охлаждения для него будет иметь вид, показанный на рис. 2.7, а. На этой кривой участок 0 – 1 соответствует охлаждению жидкого сплава, участок 1 – 2 – выделению кристаллов А, участок 2 – 2′ – совместному выделению кристаллов А и В и участок 2′ – 3 – охлаждению твердого тела.

Механическая смесь двух (или более) видов кристаллов, одновременно кристаллизовавшихся из жидкости, называется эвтектикой.

Рис. 2.7. Кривые охлаждения сплавов:

а – доэвтектического (сплав I); б – эвтектического (сплав II); в – заэвтектического (сплав III)

На кривой охлаждения сплава эвтектической концентрации (рис. 2.7, б) отрезок 0– 2 соответствует охлаждению жидкого сплава, отрезок 2 – 2′ – кристаллизации эвтектики и 2′ – 3 – охлаждению закристаллизовавшегося сплава. Сплав I (см. рис. 2.6) можно назвать доэвтектическим, сплав II – эвтектическим и сплав III – заэвтектическим

На кривой охлаждения заэвтектического сплава (рис. 2.7, в) отрезок 0 – 1 соответствует охлаждению жидкости, отрезок 1 – 2 – выделению кристаллов В, отрезок 2 – 2′ – кристаллизации эвтектики и отрезок 2′ – 3 – охлаждению закристаллизовавшегося сплава.

На диаграмме состояний (см. рис. 2.6) показаны области существования различных фаз. Ниже эвтектической горизонтали DCE находятся две фазы – кристаллы А и В. Левее эвтектической концентрации из жидкости выделяются вначале кристаллы А, а затем эвтектика. Поэтому структурное состояние доэвтектического сплава можно обозначить через А + эвтектика (А + В) и заэвтектического – В + эвтектика (А + В), хотя и в том и в другом случае в сплаве две фазы: А и В.