Диаграмма состояния для сплавов, образующих химические соединения.
Диаграмма состояния для сплавов, образующих химические соединения. - раздел Охрана труда, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Такая Диаграмма Получается (Рис. 2.2Д), Когда Сплавляемые Компоненты Образуют...
Такая диаграмма получается (рис. 2.2д), когда сплавляемые компоненты образуют устойчивое химическое соединение АnВm, не диссоциирующее при нагреве вплоть до температуры плавления и образующее промежуточную фазу постоянного состава. Химическое соединение считается устойчивым, если оно плавится без разложения.
При концентрации, соответствующей химическому соединению АnВm, отмечается характерный перелом на кривой свойств. Это объясняется тем, что некоторые свойства химических соединений обычно резко отличаются от свойств образующих их компонентов. Обычно такие диаграммы состояния характерны для систем, образованных металлами и элементами, которые обладают и металлическими, и неметаллическими свойствами.
а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
з)
Рис. 2.2. Простейшие (типовые) диаграммы состояния сплавов
В ряде диаграмм состояния сплавов, образующих химические соединения (рис. 2.2е), могут возникать промежуточные фазы переменного состава (δ-фаза), имеющие сравнительно широкие области существования. Эти фазы представляют собой твердые растворы замещения или внедрения в кристаллической решетке химического соединения. Для этих фаз обычно характерны свои кристаллические решетки, отличные от кристаллических решеток компонентов.
Помимо устойчивых химических соединений, которые плавятся (кристаллизуются) при постоянной температуре, в диаграммах могут образовываться и неустойчивые химические соединения, распад которых происходит, не доходя до температуры плавления.
6. Диаграмма состояния для сплавов с полиморфным превращением одного из компонентов.
Полиморфизм (греч.) – многоформие, способность веществ иметь различную кристаллическую структуру в зависимости от внешних условий – температуры и давления.
При полиморфическом превращении изменяется не только форма элементарной ячейки, но и характер и свойства кристаллов.
Полиморфизмом обладают многие металлы (Fe, Ti, Mn и др.), неметаллы (С, S и др.) и промежуточные фазы (TiCr2, BaPb и др.). Разные полиморфные модификации обозначаются буквами греческого алфавита – α, β, γ и т. д. На диаграмме состояния каждая полиморфная модификация имеет свою область существования и образующиеся твердые растворы на их основе отделены друг от друга двухфазными областями.
В табл. 2.1 приведены типы элементарной кристаллической решетки и температурные инервалы их существования для некоторых металлов и неметаллов.
Простейшая диаграмма состояния системы с рядом γ-твёрдых растворов между высокотемпературной модификацией компонента А и компонентом В показана на рис. 2.2ж. Линии CE и CD – линии начала и конца полиморфного превращения γ → α. В сплавах участка Е – D подобное превращение до конца не доходит и при комнатной температуре они сохраняют двухфазную структуру (γ+α). Сплавы, лежащие правее точки D, полиморфного превращения не испытывают и при всех температурах ниже солидуса имеют структуру γ-раствора.
Таблица 2.1
Типы элементарной кристаллической решетки некоторых элементов
Макроанализ
Макроструктура – строение металла, видимое без увеличения или при небольшом увеличении (до 10–30 раз) с помощью лупы. При макроанализе можно одновременно наблюдать большую поверхность
Микроанализ
Микроскопический анализ (микроанализ) заключается в исследовании структуры металла при больших увеличениях (более 30 крат) и применяется:
· для определения количества и типа структ
Приготовление микрошлифа
Образец металла, специально приготовленный для исследования его структуры под микроскопом, называется микрошлифом. Для микроанализа из исследуемого материала вырезают образец, поверхность ег
Микроскопы металлографические
Для исследования микроструктуры металлов используются металлографические микроскопы. Металлографический микроскоп позволяет рассматривать непрозрачные тела в отраженном свете. В этом основно
Проведение испытаний
Для определения средней величины зерна существует несколько методов, среди которых наиболее распространенным является метод площадей. Измерение этим методом величины зерна производится на пр
Подготовка микроскопа к визуальному наблюдению
· установить объектив и окуляр соответственно выбранному увеличению;
· винтами установить отверстие съёмной шайбы над объективом;
· над отверстием съемной шайбы установить микрошл
Определение цены деления
Для определения цены деления окуляра-микрометра необходимо:
· подготовить микроскоп к наблюдению;
· установить объект-микрометр на столик микроскопа таким образом, чтобы стекло со
Определение величины зерна стали
Для определения величины (балла) зерна необходимо (рис. 4.1.8):
· микрошлиф поместить на столик микроскопа;
· добиться чёткого изображения структуры;
· просмотреть нескол
Отчет по лабораторной работе
«Микроскопический анализ металлов»
1. Цель работы.
2. Основные определения.
Макроструктура
Мик
Теоретические основы процесса кристаллизации металлов
Процесс образования кристаллов называется кристаллизацией. Визуальное изучение кристаллизации металлов сопряжено с техническими трудностями. Поскольку законы кристаллизации растворов солей и
Кристаллизация солей
В данной работе студенты изучают процесс кристаллизации четырёх солей: нитрата свинца Рb(NO3)2, хлорида аммония NH4Cl, дихромата калия К2
Порядок выполнения работы
1. Глядя в окуляр, вращать зеркало микроскопа, добиваясь яркого освещения (получить светлое поле).
2. Предметное стекло с нанесенной на него каплей соли установить на предметный столик так
Отчет по лабораторной работе
«Изучение процесса кристаллизации»
1. Цель работы.
2. Изменение свободной энергии жидкости и твердого тела в зависимости от температуры.
С
Теоретические основы
У кристаллических тел при переходе из одного состояния в другое, при протекании фазовых превращений выделяется или поглощается теплота и физические свойства при этом меняются скачкообразно.
Построение диаграммы состояния
В основе построения диаграмм состояний лежит определение критических точек при охлаждении жидкого сплава (чистого металла) до нормальной температуры. При этом пользуются методом термического ана
Порядок выполнения работы
1. Перед началом измерений сплав находится в жидком состоянии. Когда печь выключают, сплав начинает охлаждаться. С момента начала охлаждения включить секундомер и фиксировать показания милливольтме
Отчет по лабораторной работе
«Построение диаграммы состояния «Свинец – олово» термическим методом»
1. Цель работы.
2. Схема установки проведения эксперимента.
&nb
Структура и свойства железоуглеродистых сплавов
а) Техническое железо. Структура технического железа с концентрацией углерода 0,012 % (рис. 4.4.4) состоит из светлых полиэдрических зёрен феррита и цементита третичного, который расположен
Порядок выполнения работы
1. Вычертить диаграмму «Fe−Fe3C» с указанием температур превращений и концентраций углерода для характерных точек.
2. Указать фазы и структурные составляющие в разл
Отчет по лабораторной работе
«Микроструктура железоуглеродистых сплавов в равновесном состоянии»
1. Цель работы.
2. Диаграмма состояния сплавов «Железо – цементит».
Процессы нагрева стали
Температура нагрева определяется положением критических точек А1 и А3 на диаграмме «Железо – цементит» (рис. 4.5.1а). Для правильного выполнения термической обра
Процессы охлаждения стали
Охлаждающая среда обеспечивает определённую скорость охлаждения и назначается исходя из требуемых структуры и свойств стали. Получаемую структуру можно определить при наложении векторов скоростей о
Превращение аустенита при отжиге
При отжиге скорость охлаждения V1 ≈ 0,03 ºС/с, т. е. менее VКР, аустенит превращается в феррит и цементит: Feγ(C)→ Fe
Превращение аустенита при нормализации
В результате нормализации скорость охлаждения V2 ≈ 30 °С/с также меньше критической. Превращение диффузионное. Образующаяся структура называется сорбит – дисперсная (
Превращение аустенита при закалке
При охлаждении в воду скорость охлаждения V4 ≈ 600 °С/с, т. е. превышает критическую. Аустенит превращается в мартенсит закалки: Feγ(C)→ Fe
Влияние температуры отпуска на структуру стали
В процессе отпуска неравновесное состояние – мартенсит закалки – претерпевает диффузионное превращение и переходит в более устойчивое состояние. Температура нагрева при отпуске зависит от назначени
Порядок выполнения работы
1. Получить образцы конструкционной стали 40Х.
2. Назначить режимы термической обработки:
· закалку с недогревом (Тз = 710 °С, охлаждение в воде);
· зак
Отчет по лабораторной работе
«Термическая обработка стали»
1. Цель работы.
Химической обработке подвергались образцы из стали марки _______
Химический состав ________________________
Влияние скорости охлаждения на превращение аустенита
В зависимости от скорости охлаждения превращение аустенита может быть диффузионным и бездиффузионным. Критерием превращения является критическая скорость закалки VКР – наименьшая
Влияние температуры закалки на структуру и свойства стали
Микрошлиф 4 – сталь У8А после закалки (температура нагрева 780 °С). При правильном нагреве образуется мелкоигольчатый мартенсит закалки (рис. 4.6.6а), поскольку длина игл мартенсита L о
Влияние температуры отпуска на структуру и свойства стали
Микрошлиф 6 – сталь У8А после закалки и низкого отпуска.
Низкий отпуск практически не изменяет вид мартенсита. Игольчатость его строения сохраняется, но несколько увеличивается травимость
Библиографический список
1. Материаловедение: учебник для студентов вузов / В. С. Кушнер, А. Г. Верещака, Д. А. Негров, О. Ю. Бургонова. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2008. – 224 с.
2. Материаловедение: учеб. для ст
ПриложениЯ
п.1. ПРИМЕР ОформлениЯ титульного листа домашнеЙ РАБОТЫ
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
а)
б)
в)
г)
д)
е)
ж)
з)
Новости и инфо для студентов