рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Основні типи діаграм стану подвійних сплавів

Основні типи діаграм стану подвійних сплавів - раздел Философия, Тема I. КРИСТАЛІЧНА БУДОВА МЕТАЛІВ Діаграма Стану Сплавів, Компоненти Яких Не Розчиняються Один В Одному...

Діаграма стану сплавів, компоненти яких не розчиняються один в одному в твердому стані та не утворюють хімічних сполук. Діаграма стану таких сплавів наведена на рис.3.1. На цій діаграмі лінії мають такі назви та фізичний зміст. Лінія А1СВ1 – лінія ліквідус – геометричне місце точок (температур) початку кристалізації сплавів даної системи. При цьому по лінії А1С починається кристалізація чистого компонента А, а по лінії СВ1 – компонента В. Лінія DCE – лінія солідус – геометричне місце точок кінця кристалізації. Крім того лінія DCE має назву лінії евтектичного перетворення, суть якого полягає в тому, що рідка фаза, склад якої відповідає точці С діаграми, кристалізується з утворенням одночасно кристалів А і В. Механічна суміш двох видів кристалів, які одночасно кристалізуються із рідкої фази, називається евтектикою. Евтектичний сплав має найнижчу температуру кристалізації серед сплавів даної системи. Сплави, які розміщені лівіше точки С, називаються доевтектичними. Їх структура складається окремих кристалів компонента А та евтектики. Сплав, який за хімічним складом відповідає точці С діаграми, називається евтектичним і його структура повністю складається з евтектики.

Рис. 3.1. Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворюють механічну суміш чистих компонентів

Сплави, які розміщені правіше точки С діаграми, називаються заевтектичними. Їх структура складається із надлишкових окремих кристалів компонента В і евтектики.

Діаграма стану сплавів, компоненти яких можуть необмежено розчинятися як у рідкому, так і в твердому станах. Така діаграма (рис. 3.2) складається з двох ліній – ліквідус А1МВ1 і солідус A1NB1. Вище лінії А1МВ1 усі сплави даної системи знаходяться у рідкому стані. При досягненні при охолодженні лінії А1МВ1 (точка t1) починається кристалізація a-твердого розчину складу хе. При подальшому охолодженні до температури t2 у рівновазі з рідиною складу ха будуть знаходитися кристали a складу хв, а при t3 склад рідкої фази визначається точкою хf, а a-твердого розчину - хс. При повільному охолодженні внаслідок протікання дифузійних процесів хімічний склад вирівнюється і всі кристали в кінцевому підсумку будуть мати однаковий склад хс. Але, якщо процес кристалізації відбувається в умовах прискореного охолодження, що звичайно має місце при отриманні литих деталей і злитків, дифузійне вирівнювання складу не встигає відбутися, внаслідок чого отримується неоднорідний склад не тільки в різних кристалах, але й у межах одного кристала. Явище неоднорідності хімічного складу у межах окремого кристала називається мікроліквацією. Має місце також різниця в складах у різних зонах злитка. Це явище має назву макроліквації.

Рис. 3.2. Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворюють необмежений твердий розчин

Ліквація, найчастіше, є негативним явищем, особливо, коли це стосується шкідливих домішок.

За діаграмою стану можна прослідкувати за фазовими перетвореннями будь-якого сплаву та визначити склад і кількісне співвідношення фаз у будь-якій точці двофазної області. Це здійснюється за допомогою двох простих правил.

1. Правило визначення складу фаз (правило концентрацій). Для визначення концентрації компонентів у двох фазах через задану точку t2 (рис.3.2), яка характеризує стан сплаву, необхідно провести горизонтальну лінію (коноду) до її перетину з лініями діаграми, які обмежують область, де знаходиться точка. Проекції точок перетину (а і b) на вісь концентрацій (ха, хв) визначають склад фаз. Зокрема, для сплаву І в точці t2 (рис. 3.2) склад рідкої фази визначається координатою ха, а склад a-твердого розчину – хв.

2. Правило визначення кількісного співвідношення фаз (правило відрізків або правило важеля). Для визначення кількісного співвідношення фаз через задану точку t2 проводять горизонтальну лінію. Відрізки цієї лінії (коноди) між точкою t2 та точками а і b, які визначають склад фаз, (рис.3.2) обернено пропорційні кількостям цих фаз, тобто математично це можливо записати таким чином:

Qp/Qa =bt2/at 2, (3.3)

де Qp, Qa - кількість відповідно рідкої фази та a- твердого розчину; bt2, at 2 – довжина відрізків коноди.

Ці правила виконуються у будь-якій точці, якщо вона знаходиться у двофазній області діаграми стану та не мають сенсу, якщо вона розташована в однофазній області.

Діаграма стану сплавів, компоненти яких обмежено розчинюються у твердому стані та утворюють евтектику. Діаграма стану таких сплавів (рис. 3.3) має риси як діаграми першого типу, так і діаграми другого типу. На відміну від діаграми першого типу в даній системі кристали чистих компонентів А і В в процесі кристалізації не утворюються, а утворюються кристали обмежених твердих розчинів a і b: a - це розчин компонента В в А, а b - компонента А в В. Тому по лінії А1D починається утворення a-твердого розчину, а по лінії DB1 - b-твердого розчину, тобто лінія А1DB1 – це лінія ліквідус. Лінія А1CDEB1 – це лінія солідус. По лінії А1С закінчується процес кристалізації a-твердого розчину, а по лінії ЕВ1 - b-твердого розчину. Лінія СDE – це лінія евтектичного перетворення, суть якого полягає в утворенні із рідкого сплаву евтектичного складу одночасно суміші кристалів a і b- евтектики:

PD ® евтектика (a+b) (3.4)

Лінії СF і EK – це лінії граничної концентрації, відповідно, компонента В в a-твердому розчині та А в b-твердому розчині. По лінії CF при зниженні температури із a-твердого розчину починається виділення надлишкового компонента В у вигляді b-фази (вторинні кристали), а по лінії ЕК – надлишкового компонента А у вигляді a-фази (вторинні кристали) із b-твердого розчину.

Сплави даної системи також поділяються на доевтектичні, евтектичні та заевтектичні (аналогічно сплавам діаграми стану першого типу).

Діаграма стану сплавів, компоненти яких обмежено розчинюються у твердому стані та зазнають перитектичного перетворення. Діаграму такого типу наведено на рис. 3.4. Лінія А1СВ1 – лінія

ліквідус. По лінії А1С починається кристалізація a-твердого розчину,

Рис.3.3. Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворюють обмежені тверді розчини

по лінії СВ1 - b-твердого розчину. Лінія А1EFB1 – лінія солідус. По лінії А1Е закінчується процес кристалізації a-фази, а по лінії FB1 - b-фази. Лінія СEF – це лінія перитектичного перетворення:

РC + bF ® aE. (3.5)

Якщо сплав за складом відповідає точці Е діаграми, то після перитектичного перетворення залишається тільки одна фаза - a-твердий розчин. У доперитектичних (від С до Е) і заперитектичних (від Е до F) сплавах після протікання перитектичної реакції залишається частина другої (надлишкової) фази: у доперитектичних – рідка фаза, а у заперитектичних – b-твердий розчин, тобто процеси, які відбуваються по лінії СЕF можна записати таким чином:

доперитектичні сплави – РС + bF ® aЕ+ +РСзал. (3.6)

заперитектичні сплави – РС + bF ® aЕ+ bFзал. (3.7)

 

Рис.3.4. Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворюють обмежені тверді розчини та зазнають перитектичного перетворення

Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворюють стійку хімічну сполуку. Діаграму стану такого типу наведено на рис. 3.5. Хімічну сполуку AmBn, яку утворюють компоненти А і В, можна розглядати як новий, третій компонент, що поділяє діаграму стану А-В на дві діаграми першого типу – А-AmBn і AmBn-В.

Рис.3.5. Діаграма стану сплавів, компоненти яких утворюють стійку хімічну сполуку

Для першої з них лінія А1СD – це лінія ліквідус, лінія ECF – лінія солідус, а для другої діаграми лінія SB1 – лінія ліквідус, лінія MSN – лінія солідус. По лінії А1С починається кристалізація компонента А, по лінії SB1 – компонента В, а по лініях CD і DS – хімічної сполуки AmBn. По лініях ECF і MSN відбуваються евтектичні перетворення, зокрема,

по лінії ECF: РС®А+AmBn, (3.8)

по лінії MSN: РS ® AmBn+B . (3.9)

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Тема I. КРИСТАЛІЧНА БУДОВА МЕТАЛІВ

Тема ПЛАСТИЧНА ДЕФОРМАЦІЯ ТА МЕХАНІЧНІ... ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ Напруження що... Вплив нагріву деформованого металу на його структуру Та...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основні типи діаграм стану подвійних сплавів

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Загальна характеристика металів
З відомих у даний час більш як 109 елементів близько 80 є металами, яким у твердому і почасти в рідкому станах властиві: 1) високі тепло- і електропровідність; 2) позит

Електронна будова атома
Характерні властивості, які відрізняють метали від інших елементів, визначаються електронною будовою їх атомів. Число електронів у електрично нейтральному атомі будь-якого елемента дорівнює його по

Електронна будова атома
Характерні властивості, які відрізняють метали від інших елементів, визначаються електронною будовою їх атомів. Число електронів у електрично нейтральному атомі будь-якого елемента дорівнює його по

Атомно-кристалічна структура металів
Під атомно-кристалічною структурою розуміють взаємне розміщення атомів у кристалі. Кристал складається з атомів (іонів), розміщених у певному порядку, який періодично повторюється у трьох вимірах.

Анізотропія властивостей металів.
Щільність розташування атомів по різноманітних площинах (ретикулярна щільність) неоднакова. Так, площині (100) в ОЦК-гратці належить лише 1 атом (1/4х4), площині ромбічного додека

Дефекти кристалічної будови металів
У будь-якому реальному кристалі завжди є різноманітні дефекти – зони кристалу, в яких порушено правильне розташування атомів. За геометричними ознаками дефекти кристалічної будови розділяють на

Методи дослідження структури
Чисті метали у звичайному структурному стані мають низьку міцність і у більшості випадків не забезпечують необхідних властивос-

Первинна кристалізація металів
Перехід металу з рідкого стану у твердий (кристалічний) називається кристалізацією. Це відбувається в умовах, коли система переходить до термодинамічно більш стійкого стану з меншою вільною

Будова металевого злитка
Кристали, що утворюються при затвердінні металу, можуть мати різну форму в залежності від швидкості охолодження, характеру та кількості домішок. Найчастіше в процесі кристалізації утворюються розга

Поліморфні перетворення
Багато металів, в залежності від температури, можуть існувати в різних кристалічних формах (модифікаціях). У результаті поліморфного перетворення атоми кристалічного тіла, що мають гратки одного ти

Основні поняття та визначення. Типи сплавів
Сплавами називаються речовини, які отримують сплавленням двох або декількох металів чи металів і неметалів. Крім сплавлення сплави отримують також спіканням, електролізом тощо. Роль

Зв’язок між типом діаграми стану, складом і властивостями сплавів
Користуючись діаграмами стану, можна визначити перетворення, які відбуваються у сплавах даної системи в залежності від температури і хімічного складу, фази та структурні складові, які при цьому утв

Напруження, що виникають у металі при навантаженні. Пружна та пластична деформація. Вплив пластичної деформації на структуру і властивості металу
Якщо на деталь прикладати зовнішню силу, то в матеріалі деталі виникають напруги. Напруга - це сила, яка діє на одиницю площі перерізу деталі. При прикладанні на зразок сили F, що розтягує

Та властивості
Пластична деформація приводить метал до структурно нестійкого стану з високим рівнем термодинамічного потенціалу. Тому пластично деформований метал буде прагнути до зменшення змін, що виникають при

Механічні властивості металів і сплавів
Механічні властивості металів характеризують їх поведінку під дією зовнішніх навантажень. Вони визначаються експериментально з використанням стандартних методик і, у більшості випадків, стандартних

Теоретична і реальна міцність металів та шляхи її підвищення
Підвищення міцності (σв, σ0,2) та опору втомленості (σ-1) металів і сплавів при збереженні достатньо високої пластичності (δ, ψ), в’язкості (КСU, KC

Характерні точки діаграми стану залізо-вуглець
Метастабільна рівновага Стабільна рівновага Точка t, 0С С, % Точка t,

Вуглецеві сталі
Основною продукцією чорної металургії є сталь, при цьому приблизно 90% виготовляється вуглецевої сталі і 10% - легованої. Таким чином, основним металевим матеріалом промисловості є вуглецева сталь.

Вплив постійних домішок на властивості сталі
Постійними домішками в сталі є кремній (£0,37%), марганець (£0,8%), сірка (£0,06%), фосфор (£0,07%). Марганець і кремній вводять у сталь для розкислення при її випл

Класифікація та маркування вуглецевих сталей
Вуглецеві сталі класифікують за кількома ознаками: за рівноважною структурою, за хімічним складом, за ступенем розкислення, за якістю та за призначенням. За рівноважною структурою вуглецев

Вплив хімічного складу і швидкості охолодження на структуру і властивості чавуну.
Чавун – це багатокомпонентний сплав, до складу якого, крім Fe i C, входять Si, Mn, P, S. Для цілеспрямованого впливу на процес отримання білих або сірих чавунів необхідн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги