рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Правило відрізків

Правило відрізків - раздел Философия, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО В Процесі Кристалізації Змінюється І Концентрація Компонентів В Фазах, І Кіль...

В процесі кристалізації змінюється і концентрація компонентів в фазах, і кількість кожної фази сплаву (при кристалізації кількість твердої фази збільшується, а рідкої зменшується).

Фазою (phase) називається хімічно однорідна частина сплаву, відокремлена від інших його частин поверхнею розділу (границею). Фазами в сплавах можуть бути хімічні елементи, хімічні сполуки, рідкі та тверді розчини.

В будь-якій точці діаграми, коли в сплаві одночасно існують дві фази, можна визначити кількість обох фаз і їх концентрацію. Для цього служить правило відрізків або правило важеля.

Правило відрізків (правило важеля) застосовують для визначення:

1. Концентрації компонентів в фазах;

2. Кількості (ваги) фаз сплаву в будь-якій точці діаграми.

Використаємо правило відрізків для аналізу стану сплаву в точці b (рис. 3.2). Проведемо горизонтальну лінію (коноду) через точку b до перетину з лініями діаграми. Одержимо лінію ас. Точка b ділить лінію ас на відрізки аb і bс.

Для визначення концентрації компонентів в фазах необхідно з точок перетину коноди з лініями діаграми опустити перпендикуляри на вісь концентрацій (вісь абсцис) діаграми стану (рис. 3.2).

Наприклад, в точці b (рис. 3.2) сплав складається з кристалів сурми і рідини. Опустивши перпендикуляр з точки а на вісь концентрацій, визначимо концентрацію компонентів в рідині. Вона становить 48 % Pb та 52 % Sb. Опустивши перпендикуляр з точки с на вісь абсцис, побачимо, що тверда фаза в даній точці складається з кристалів сурми (100 % Sb).

Відповідно до правила відрізків, кількість (вага), наприклад, твердої фази – кристалів сурми – в даній точці діаграми так відноситься до кількості всього сплаву, як довжина відрізка, що прилягає до лінії ліквідус аb, відноситься до повної довжини лінії ас.

звідки:

Аналіз кривих охолодження

На рис. 3.2 зображені криві охолодження для чистих металів (Pb, Sb) I, V та їх сплавів II, III, IV.

Прáвило фаз, або правило Гіббса - співвідношення, що пов'язує кількість різних речовин (компонентів), фаз і термодинамічних ступенів свободи у гетерогенній системі (у стані термодинамічної рівноваги). Цим правилом користуються для знаходження у певному пункті фазової діаграми найвищого значення кількості термодинамічних ступенів свободи.

Для аналізу кривих охолодження застосовують правило фаз (закон Гіббса), яке виражається формулою

С = К- Ф + 1,

де: С - число ступенів вільності, тобто число зовнішніх факторів (температура, концентрація), які можна змінювати без зміни числа фаз в сплаві; К - число компонентів ( в сплавах свинець - сурма К = 2, це свинець і сурма); Ф - число фаз.

Температура плавлення чистого свинцю - 327 °С, сурми - 630 °С.

Доевтектичному сплаву (6 % Sb, 94 % Pb) відповідає крива II. Вище точки 1 сплав знаходиться в рідкому стані і має одну фазу, тоді С = 2-1+1=2. При двох ступенях вільності в цій області можна змінювати концентрацію та температуру, а сплав залишиться однорідним – рідким. Крива охолодження круто спадає вниз.

Точка 1 - початок кристалізації, точка 2 - закінчення кристалізації. В інтервалі температур від точки 1 до точки 2 проходить утворення кристалів свинцю, на цій ділянці сплав являє собою суміш рідини і кристалів свинцю. Тобто між точками 1 і 2 існує дві фази - рідка і тверда: С = 2-2+1=1. При одному ступені вільності незалежною змінною є тільки температура. Із зменшенням температури сплаву кристалів утворюється більше, рідини залишається менше.

На ділянці 2-2? залишки рідини кристалізуються в механічну суміш свинцю та сурми – евтектику, де матимемо три фази (кристали свинцю, кристали сурми і рідкий сплав). Число ступенів вільності С = 2-3+1=0. При цьому виділяється велика кількість теплоти і температура залишається постійною.

Нижче точки 2 сплав знаходиться повністю в твердому стані і його структура складається з кристалів свинцю та евтектики (дрібнодисперсної суміші кристалів свинцю та сурми). Таким чином, сплав в даній області складається з двох фаз - кристалів свинцю і сурми: С=2-2+1=1.

Крива III – охолодження евтектичного сплаву ( 13 % Sb, 87 %Pb). Евтектичний сплав має криву охолодження аналогічну кривій чистого металу, тільки із більш швидким охолодженням розчину. Кристалізація протікає при сталій температурі і концентрації (в точці С). Утворюється механічна суміш компонентів (свинцю та сурми).

Заевтектичному сплаву відповідає крива IV. Точка 1 відповідає початку кристалізації, 2 - кінцю кристалізації. В інтервалі температур від 1 до 2 проходить утворення кристалів сурми. На цій ділянці сплав являє собою суміш рідини та кристалів сурми. Із зниженням температури сплаву кристалів утворюється більше, рідини залишається менше. На ділянці 2-2? залишок рідини кристалізується в механічну суміш кристалів свинцю та сурми (евтектику) (eutectic).

Схеми мікроструктури сплавів після охолодження показані на рис. 3.3.

Схеми мікроструктури: а – чистий свинець, б - доевтектичний сплав, в – евтектичний слав, г - заевтектичний сплав.

Аналіз мікроструктури показує, що залежно від концентрації компонентів змінюється мікроструктура сплаву.

Діаграма стану дає можливість визначити стан сплаву при будь-якій температурі та заданій концентрації.

Рисунок 3.3 – Структура сплавів свинець – сурма:

а – чистий свинець; б – доевтектичний сплав;

в – евтектичний сплав; г – заевтектичний сплав

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО... ЗМІСТ Передмова Лабораторна робота Макроаналіз металів і сплавів Лабораторна робота...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Правило відрізків

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:

Передмова
  Лабораторна робота № 1. Макроаналіз металів і сплавів   Лабораторна робота № 2. Мікроаналіз металів і сплавів  

МАКРОАНАЛІЗ МЕТАЛІВ І СПЛАВІВ
  Мета роботи: ознайомлення з методикою проведення макроструктурного аналізу; одержання практичних навичок виготовлення макрошліфів, вивчення поверхонь деталей, зл

Установка для термічного аналізу
Установка для термічного аналізу (рис. 3.4) складається з нагрівальної та контролювальної апаратури. Навіски 3 в тиглях з заданою концентрацією компонентів (Pb, Sb) доводять до повного роз

Порядок виконання роботи
1.Тиглі з чистими свинцем, сурмою та трьома сплавами: доевтектичним (6% сурми), евтектичним (13% сурми) та заевтектичним (55% сурми) нагрівати в електричній печі. Температуру заміряти гальванометро

Діаграми стану системи, компоненти якої утворюють неперервний ряд рідких і твердих розчинів.
Така діаграма є однією з найпростіших. Вона містить у собі всього дві лінії (рис. 4.1, а). Верхня з них є лінією початку кристалізації будь-якого сплаву цієї системи і називається лінією ліквідусу

Суміш двох твердих фаз, які кристалізуються одночасно і разом з рідини певного складу, називається евтектикою (eutectic).
У кристалізації евтектики беруть участь три фази і згідно з правилом фаз система є нонваріантною, тобто кристалізація евтектики проходить при постійній температурі, що й видно на кривих охолодження

Діаграми стану систем з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані
Такі типи систем найчастіше мають місце в металевих сплавах. При утворенні обмежених твердих розчинів зустрічаються два типи діаграм стану: з евтектичним і з перитектичним перетворенням. Д

Завдання на роботу
1. Уважно вивчити теоретичний матеріал. 2. Зробити аналіз діаграми стану згідно з таблицею 4.1:  дати загальне означення заданої системи, зображеної на рис. 4.12

ДІАГРАМА СТАНУ СПЛАВІВ СИСТЕМИ ЗАЛІЗО - ВУГЛЕЦЬ
  Мета роботи: вивчення діаграми стану залізовуглецевих сплавів, аналіз перетворень, які проходять у сплавах при охолодженні та нагріванні, визначення фазового

Завдання на роботу.
1. Уважно вивчити теоретичний матеріал. 2. Скласти звіт про роботу, в якому:  зробити рисунок діаграми стану “залізо – цементит” і нанести на неї ординату, що показ

ВИВЧЕННЯ МІКРОСТРУКТУР ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ У РІВНОВАЖНОМУ СТАНІ
  Мета роботи: отримати навички у проведенні мікроаналізу структур вуглецевих сталей, визначення за ними типу сплаву, вміст вуглецю, марки сталі, її властивостей і

ВИВЧЕННЯ МІКРОСТРУКТУРИ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ ЧАВУНІВ
  Мета роботи: отримати навички визначення за мікроструктурою виду чавуну, оцінити його механічні властивості, встановити орієнтовно марку (крім білого чавуну) та

ТЕРМІЧНА ОБРОБКА СТАЛЕЙ
  Мета роботи: вивчення методики призначення режимів відпалу, нормалізації і гартування, придбання практичних навичок проведення різноманітних операцій термічної о

Завдання на роботу
  1. Призначити термічну обробку і скласти її режими для сталі відповідно до табл. 8.2. 2. Описати структуру після проведення призначеної термічної обробки. 3. Навес

ТЕРМІЧНА ОБРОБКА АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ
  Мета роботи: вивчення режимів термічної обробки алюмінієвих сплавів (гартування і штучне старіння), структурних перетворень, що протікають при термічній обробці,

Завдання на роботу
  1. Навести стислий виклад основних теоретичних положень термічної обробки алюмінієвих сплавів. 2. Вивчити, замалювати і пояснити мікроструктуру відпаленого сплаву Д16, зазн

Скільки горизонтальних ділянок на кривій охолодження сплаву заліза з 0,005 % вуглецю?
1) одна; 2) дві; 3) три; 4) жодної. 16. Структура сталі у рівноважному стані складається з 50% фериту та 50% перліту, це буде сталь марки: 1) сталь 40; 2) сталь 5

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