рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ - раздел Промышленность, ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. АНАЛИЗ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СПЛАВОВ Диаграмма Состояния Является Графическим Изображением Фа...

Диаграмма состояния является графическим изображением фазового и структурного состояния сплав в зависимости от температуры и концентрации в условиях равновесия. По диаграмме состояния можно получить сведения о температуре фазовых превращений, и структурах, которые образуют сплавы с различной концентрацией компонентов при нагреве и охлаждении. Для построения диаграмм состояния двойных сплавов используют метод термического анализа, основанный на построении термических кривых кристаллизации сплава в координатах температура время. Термические кривые кристаллизации получают экспериментально, охлаждением навесок жидкого сплава различной концентрации. По перегибам и остановкам на кривых, связанных с выделением тепла при фазовых превращениях, определяют температуры, при которых они происходят. Эти температуры называют критическими, а точки на термических кривых - критическими точками.

Внутренние превращения, температуры которых (критические температуры) определяются по кривым охлаждения (нагревания), называются фазовыми превращениями. К их числу относятся плавление или кристаллизация, перестройка кристаллической решетки вещества, например, когда металл плавится, он претерпевает фазовое превращение – твердая кристаллическая фаза превращается в жидкую.

Фаза – однородная (гомогенная) часть системы, характеризующаяся определенным химическим составом, строением, свойствами и отделенная от других частей системы поверхностью раздела.

Система – любое вещество (металл, сплав) состоящее из определенной совокупности фаз. Она является гомогенной, если состоит из одной фазы. Системы двух- и многофазные – гетерогенные.Компонентами системы называются химически индивидуальные простые и сложные вещества, образующие сплавы. Сплав – это вещество, полученное путем сплавления двух или более химических элементов (компонентов). Большинство сплавов состоят из основного металла и небольшого количества добавок или легирующих элементов. Помимо основного метода получения сплавов – сплавления компонентов – существуют другие методы: спекание смесей порошков (порошковая металлургия), высокотемпературная диффузия легирующего элемента в основной металл, плазменное осаждение различных элементов на подложку, электролитическое осаждение покрытий и др.

Система характеризуется параметрами своего фазового состояния: температурой, давлением и объемом. В двух- и многокомпонентных системах вместо объема указывается относительное содержание (массовая доля) компонентов. Из трех параметров любые два являются независимыми, третий – зависимый. Независимые параметры, определяющие состояние системы, называются термодинамическими степенями свободы или вариантностью системы (обычно температура и давление).

Состояние сплава зависит от внешних (температура, давление) и внутренних (концентрация) параметров. Это состояние характеризуется числом образовавшихся фаз, их составом (концентрацией) и отношением масс (массовой долей фаз). Закономерности изменения числа фаз в гетерогенных системах (с числом фаз ≥ 2) определяются правилом фаз Гиббса. Правило фаз устанавливает зависимость между числом степеней свободы, числом компонентов и числом фаз. Оно выражается уравнением

С = К – Ф + 2, (1)

где С – число степеней свободы (или вариантность); К – число компонентов, образующих систему; 2 – число внешних параметров (температура и давление); Ф – число фаз, находящихся в равновесии. Под числом степеней свободы (вариантностью системы) понимают число независимых внутренних (концентрация) и внешних (температура, давление) параметров, значение которых можно изменять без изменения числа фаз, находящихся в равновесии.

Если число степеней свободы С = 0, то это означает, что для сохранения фазового равновесия (Ф=const) необходимо, чтобы все параметры оставались постоянными, т. е. концентрация n = const, температура T= const и давление P = const .

Если же число степеней свободы С = 1, то это означает, что для сохранения фазового равновесия (Ф = const) необходимо, чтобы только один из параметров изменялся в некоторых пределах, а два других оставались постоянными. Если принять, что все фазовые превращения в металлах и сплавах происходят при постоянном давлении (P = const), то число внешних факторов будет равно 1 (температура), и правило фаз примет вид

С = К – Ф + 1. (2)

Правило фаз позволяет проверять правильность построения кривых охлаждения и диаграмм состояния на тех отрезках и в тех областях, где число фаз Ф ≥ 2.

Чтобы определить концентрацию компонентов в фазах и количественное соотношения фаз, пользуются правилом отрезков, которое заключается в следующем. Через конфигуративную точку, т.е. точку, характеризующую состояние сплава, проводят коноду – горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими данную область. Проекции точек пересечения на ось концентраций показывают составы фаз. Длины отрезков коноды между конфигуративной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. АНАЛИЗ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СПЛАВОВ

На сайте allrefs.net читайте: ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. АНАЛИЗ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СПЛАВОВ...

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

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:

Диаграмма состояния сплавов, образующих
механические смеси чистых компонентов (1-го рода) Исходные данные: • компоненты: химические элементы А и В (K=2) • оба компонента неограниченно растворим

Диаграмма состояния сплавов, образующих
неограниченные твердые растворы (2-го рода) Напомним условия образования неограниченных твердых растворов: • компоненты имеют одинаковый тип решетки (изоморфизм)

Диаграмма состояния сплавов, образующих
ограниченные твердые растворы и эвтектику (3-го рода)   Исходные данные: • компоненты: А, В (K = 2) • оба компонента неограниченно раствори

ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ
Диаграмму состояния системы А–В строят с помощью термического анализа в координатах температура–концентрация. Установка для построения диаграмм состояния термическим методом показана на рис. 8.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
  Анализ диаграмм состояния включает выполнение следующих двух заданий. Задание 1. Для полученной в предыдущей работе диаграммы состояния систем Pb – Sn дать характеристику с

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