Liquidusviivoja

Liquidusviiva on faasidiagrammin raja, joka määrittää lämpötilan, jolla kyseisen koostumuksen jäähdytys on nestemäistä kokonaan. Jokaiselle koostumukselle tämä lämpötila ilmaisee, milloin kiinteä faasi alkaa muodostua nestemäisestä seoksesta. Viivan yläpuolella ollaan nestemäisessä tilassa; viivan alapuolella nestettä ja kiinteää voi esiintyä samanaikaisesti, ja kiinteä osuuden kasvu etenee, kun lämpötila laskee kohti solidusviivaa.

Liquidusviivoja käytetään erityisesti kaksikomponenttisissa ja monikomponenttisissa faasidiagrammeissa. Ne osoittavat, milloin nestemäisestä seoksesta alkaa muodostua kiinteä ja millainen mikrostruktuuri kehittyy jäähdyttämisvaiheessa. Tämä tieto on keskeinen valussa, hitsauksessa ja lämpökäsittelyissä, joissa hallitaan kiinteän ja nestemäisen faasin rajaa sekä seosaineiden jakautumista.

Mittaaminen ja tulkinta: Liquidusviivat koostuvat sekä kirjallisin faasidiagrammeihin tallennetuista tiedoista että kokeellisesti määritettävissä olevista arvoista. Kokeellisia lähestymistapoja ovat diferentiaalinen lämpöanalyysi (DSC/DTA), jäähdytys- ja mikrorakenteen tutkiminen sekä muut termodynaamiset mittaukset. Monikomponenttisissa järjestelmissä liquidus voi muodostaa pinnan tai pintojen sarjan koostumuksen mukaan, mikä lisää tulkinnan monimutkaisuutta.

Lyhyesti, liquidusviivat kuvaavat, missä lämpötilassa nestemäinen seos alkaa kiinteytyä ja miten nestemäisestä kiinteään tilaan siirtyminen etenee koostumuksesta riippuen. Niiden tunteminen on keskeistä teräksen, aluminium- ja muiden metalliseosten suunnittelussa sekä valun ja lämpökäsittelyn optimoinnissa.