1 - PRÉSENTATION GÉNÉRALE

2 - RÈGLE DES PHASES DE GIBBS EN SYSTÈME TERNAIRE

• 2.1 - Rappel de la règle des phases en métallurgie
• 2.2 - Dimension du diagramme de phase ternaire
• 2.3 - Tableau des variances possibles
  Figure 1 - Coordonnées pour la représentation des diagrammes de phases ternaires, prisme droit à base triangulaire Figure 2 - Coupe isotherme dans un domaine biphasé d’alliage ternaire Figure 3 - Vue cavalière d’une portion de domaine triphasé dans un diagramme ternaire et comprise entre deux coupes isothermes Figure 4 - Équilibres invariants à quatre phases dans un diagramme ternaire Tableau 1 - Situations diagrammatiques des divers domaines d’un alliage ternaire

3 - REPRÉSENTATION SPATIALE DES DIAGRAMMES TERNAIRES

• 3.1 - Représentation de la composition chimique
  Figure 5 - Deux systèmes des coordonnées fréquemment utilisés pour le plan des compositions Figure 6 - Quelques exemples de « triangulation » d’un diagramme ternaire Figure 7 - Triangle des compositions Figure 8 - Triangle de Gibbs équilatéral avec des côtés normés à 1 Figure 9 - Triangle de Gibbs isocèle rectangle avec les côtés de l’angle droit normés à 1 Figure 10 - Surfaces des trois triangles construits sur les trois côtés du triangle de Gibbs en joignant ses sommets à la composition M de l’alliage, représentant aussi les trois compositions si l’on norme à 1 la surface totale du triangle de Gibbs
• 3.2 - Axe des températures
• 3.3 - Représentations planes des diagrammes multiconstitués
  Figure 11 - Trace d’une coupe isoplèthe (xA = constante) dans un triangle de Gibbs normé en fractions molaires Figure 12 - Trace d’une coupe isoplèthe (xB /xC = constante) dans un triangle de Gibbs normé en fractions molaires

4 - SURFACES SOLIDUS ET LIQUIDUS DES SYSTÈMES TERNAIRES

• 4.1 - Miscibilité totale en phase liquide et en phase solide
  Figure 13 - Vue cavalière d’un diagramme ternaire de solidification dans le cas où les phases solide et liquide forment chacune une solution homogène à toute composition (miscibilité totale solide et liquide) Figure 14 - Coupes isothermes et conodes dans un diagramme ternaire à miscibilité totale solide et liquide à interactions faibles Figure 15 - Coupes isothermes et conodes dans un diagramme ternaire à miscibilité totale solide et liquide avec interactions attractives binaires fortes entre les constituants Figure 16 - Même diagramme que celui de la figure Figure 17 - Vue cavalière d’une vallée eutectique de type binaire balayant tout le diagramme ternaire depuis le binaire (A, B ) jusqu’au binaire (A, C )
• 4.2 - Vallée eutectique joignant deux binaires
  Figure 18 - Projection sur le plan des compositions ternaires des trois lignes monovariantes liquide, et et des triangles triphasés d’un équilibre eutectique balayant tout le diagramme ternaire depuis le binaire (A, C ) jusqu’au binaire (A, B ) Figure 19 - Coupe isoplèthe xB /xC = 1 du diagramme ternaire de la figure
• 4.3 - Vallée eutectique engendrée par une démixtion solide
  Figure 20 - Simulation d’une coupe isotherme dans une lacune de miscibilité solide ternaire isolée des faces binaires Figure 21 - Projection sur le plan des compositions d’une lacune de type binaire (B, C ) s’étendant dans le ternaire (A, B, C ) Figure 22 - Vue cavalière d’une vallée eutectique prenant naissance en une composition ternaire e du voile liquidus sur une conode double critique ec Figure 23 - Simulation d’un diagramme eutectique de même type que celui de la figure Figure 24 - Même diagramme que celui de la figure . Coupe isoplèthe xA = 0,10 Figure 25 - Même diagramme que celui des figures  et . Coupe isoplèthe contenant l’axe du corps pur A et passant par le point critique c de la conode double Figure 26 - Vue cavalière d’un équilibre monovariant péritectique de type binaire balayant tout le diagramme ternaire depuis le binaire (A, C ) jusqu’au binaire (A, B )
• 4.4 - Équilibre monovariant péritectique joignant deux binaires
• 4.5 - Transition eutectique-péritectique en équilibre monovariant
  Figure 27 - Simulation d’un diagramme de même type que celui de la figure Figure 28 - Même diagramme que celui de la figure . Coupe isoplèthe xA = 0,3 Figure 29 - Simulation de la transition eutectique-péritectique d’un équilibre monovariant traversant un ternaire depuis le binaire (A, B ) eutectique jusqu’au binaire (A, C ) péritectique Figure 30 - Même diagramme que celui de la figure . Trois coupes isoplèthes de type xB /xC = constante Figure 31 - Même diagramme que celui des figures  et . Agrandissement de la coupe isoplèthe de la figure  b Figure 32 - Même diagramme que celui des figures  et Figure 33 - Projection sur le plan des compositions ternaires des lignes monovariantes et des triangles triphasés d’un équilibre monotectique entre deux liquides ternaires appartenant à une lacune de démixtion et une solution solide Figure 34 - Même diagramme que celui de la figure . Coupe isoplèthe xA /xB = 1
• 4.6 - Équilibre monotectique monovariant
  Figure 35 - Simulation d’un invariant eutectique ternaire liquide
• 4.7 - Eutectique invariant ternaire
  Figure 36 - Même diagramme que celui de la figure . Isoplèthe xA = 0,28 qui coupe les trois voiles de précipitation primaire , et du liquidus Figure 37 - Même diagramme que celui de la figure . Représentation des triangles monovariants triphasés au-dessus de l’invariant eutectique Figure 38 - Même diagramme que celui de la figure . Simulation de l’analyse thermique de solidification de l’alliage A 65 B 20 C 15 (en moles), situé à l’aplomb du voile liquidus Figure 39 - Même diagramme que celui de la figure . Évolution des coupes isothermes sur l’ensemble de l’intervalle de température de solidification Figure 40 - Vue cavalière d’une solidification eutectique ternaire
• 4.8 - Péritectique invariant ternaire
  Figure 41 - Vue cavalière d’une solidification péritectique ternaire Figure 42 - Simulation d’un diagramme péritectique de même type que celui de la figure Figure 43 - Même diagramme péritectique que celui de la figure 42, sans les triangles triphasés monovariants Figure 44 - Même diagramme péritectique que celui des figures 42 ou . L’isoplèthe xC = 0,65 coupe les voiles et du liquidus Figure 45 - Même diagramme péritectique que celui de la figure 42. Deux coupes isothermes encadrant la température péritectique invariante (516 oC)
• 4.9 - Quasi-péritectique invariant ternaire
  Figure 46 - Projection sur le plan ternaire des lignes monovariantes (avec les triangles triphasés) engendrant un invariant quasi péritectique Figure 47 - Même diagramme quasi péritectique que celui de la figure , sans les triangles triphasés

5 - RÈGLES D’INTERPRÉTATION DES COUPES PLANES

6 - SCHÉMAS RÉACTIONNELS DE SCHEIL

• 6.1 - Description du tableau synoptique
  Figure 48 - Simulation d’un diagramme ternaire comprenant deux invariants quasi péritectiques en cascade Figure 49 - Même diagramme quasi péritectique que celui de la figure
• 6.2 - Extensions récentes des schémas de Scheil
  Figure 50 - Même diagramme quasi péritectique que celui de la figure Figure 51 - Règles de Vogel relatives aux frontières mono-biphasées aux trois sommets d’un triangle triphasé Figure 52 - Schéma réactionnel de Scheil du diagramme de la figure 48 Figure 53 - Naissance ternaire d’une vallée eutectique

7 - MODÉLISATION CALPHAD DES DIAGRAMMES MULTICONSTITUÉS

• 7.1 - Méthodologie générale
  Tableau 2 - Nombre de sous-systèmes multiconstitués d’ordre inférieur
• 7.2 - Phase désordonnée à large variation de stœchiométrie
  Figure 54 - Banque SGTE des corps purs. Représentation des capacités thermiques molaires isobares et des enthalpies libres de changement d’état de référence par rapport au fer -BCC pour les trois phases -BCC, -FCC et liquide du fer pur, selon cette banque
• 7.3 - Phase ordonnée à stœchiométrie de sites imposée : modèle des sous-réseaux

8 - ILLUSTRATION DES MÉTHODES CALPHAD EN SYSTÈMES MULTICONSTITUÉS

• 8.1 - Alliages ternaires (C, Cr, Fe)
  Figure 55 - Calcul Thermo-Calc avec la banque SSOL du diagramme ternaire (Fe, C, Cr). Projection des lignes monovariantes de solidification Figure 56 - Calcul Thermo-Calc avec la banque SSOL du diagramme ternaire (Fe, C, Cr). Coupe isoplèthe 2 % de chrome en masse
• 8.2 - Alliages de multiplicité supérieure à 3
  Figure 57 - Calcul Thermo-Calc avec la banque SSOL du diagramme ternaire (Fe, C, Cr). Coupe isoplèthe 0,2 % de carbone en masse Figure 58 - Calcul Thermo-Calc, à partir d’une banque de données privée, de la coupe isoplèthe 5 % en masse d’étain et 5 % en masse de plomb dans un bronze quaternaire (Cu, Pb, Sn, Zn) sur la figure a. Comparaison avec le diagramme binaire (Cu, Zn) à l’aide de figure b

9 - COUPES QUASI BINAIRES DES DIAGRAMMES TERNAIRES

• 9.1 - Plan quasi binaire
• 9.2 - Triangulation des systèmes ternaires
  Figure 59 - Diagramme ternaire (Al, Mg, Si). Coupe isotherme à 617 oC Figure 60 - Diagramme ternaire (Al, Mg, Si). Projection sur le plan ternaire des lignes monovariantes de solidification et des triangles triphasés
• 9.3 - Invariant triphasé en selle de cheval
  Figure 61 - Diagramme ternaire (Al, Mg, Si). Agrandissement de la projection de la figure  au voisinage de l’aluminium Figure 62 - Diagramme ternaire (Al, Mg, Si). Coupe isoplèthe x Al = 0,87
• 9.4 - Plan quasi binaire et triangulation, des concepts limites
  Figure 63 - Coupe quasi binaire du diagramme ternaire (Al, Mg, Si)