Реферат Курсовая Конспект
ДИАГРАММЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ - Конспект, раздел Охрана труда, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В СХЕМАХ-КОНСПЕКТАХ (Диаграммы Состояния) Диаграммы Фазового Равновесия...
|
(ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ)
Диаграммы фазового равновесия (диаграммы состояния) - это графическое изображение фазового состава сплава в условиях равновесия в зависимости от температуры и химического состава сплава.
ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ
Закономерности существования фаз в состоянии равновесия определяет правило фаз Гиббса С = К – Ф + 1 (Р = const). С – число степеней свободы (число внешних (Т0) и внутренних (состав) факторов, которые можно изменять, не меняя фазового равновесия); К – число компонентов; Ф – число фаз; при К = 2, Ф = 3→С = 0 – нонва-риантное равновесие; Ф = 2→С = 1 моновариантное Ф = 1→С = 2 равновесие |
Условие равновесия – минимум свободной энергии Гиббса
Сα, Сβ - составы равновесных фаз
Диаграммы состояния строят экспериментально по кривым охлаждения сплавов. На кривых охлаждения определяют критичес кие то ч к и – те м пе р а -туры перегиба или площадки на кривой, связанные с те пл о в ым эффектом фазового превращения. По ним определяют температуру превращения.
ТИПЫ ДИАГРАММ СОСТОЯНИЯ
Компоненты н еограни-ченно растворяются как в жидком, так и в твердом состоянии.
А11В1 ла |
линия Т нача-крис тал лиз ации сплавов - ликвидус. А22В, - линия Тиконца кристаллизации сплавов - солидус. В структуре любого сплава этой системы - утвердый раствор компонентов А и В друг в друге.
Схема микроструктуры /твердого раствора
Компоненты ограниченно растворимы друг в друге в твердом состоянии и кристаллизуются с образованием эвтектики.
а - ограниченный твердый раствор В в А. Предельная растворимость изменяется по линии СF.
р- ограниченный твердый раствор А в В. Предельная растворимость изменяется по линии DG.
При температуре tе и
концентрации е обра
зуется эвтектика -
смесь кристаллов двух
фаз, одновременно кри
сталлизующихся из
жидкости по эвтек
тической реакции.
Схема структуры эвтектического сплава |
Ье-^ас+рД.
Компоненты зуют друг |
обра-с другом химическое соединение АmBn.
АmBn – устойчивое химическое соединение, образующееся при химическом составе сплава, который отвечает то ч к е
Д7.
а- ограниченный
твердый раствор
В(А).
р- ограниченный
твердый раствор
А(В).
у- ограниченный твердый раствор на базе решетки химического соединения АщВп.
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ
В данной системе структура формируется в результате перитектической реакции -выделившиеся из жидкости кристаллы араствора взаимодействуют с жидкой фазой, образуя новую |3фазу.
При температуре 11850С происходит перитектиче-ская реакция
11 85 С
Lc + аа------------- > рь
а - твердый раствор на базе решетки Pt;
р- твердый раствор на базе решетки Ag.
Компоненты имеют полиморфное превращение – изменение типа кристаллической решетки при определенной температуре. Полиморфное превращение вызывает фазовые превращения в тв е р д о м состоянии.
М$ще&тр$ций 8, %
в)
а) полиморфное превращение
А* оА т ; Ва оВр;
Т |
А |
б) эвтекоидное - распад Ртве рдого раствора
->ad + а е.
в) перитектоидное
Гр+Рс |
т
>ак
JДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ И СВОЙСТВА СПЛАВОВ
Свойства сплавов зависят от их состава с максимум или минимум при составе сплава 50 % А и 50 % В.
Свойства меняются в зависимости от состава по кривой линии в области тв е р д ых растворов и по линейному закону в двухфазной области.
Свойства сплавов характеризуются наличием максимума при составе сплава, образующего химическое с оединение.
Химический состав фаз любого сплава системы можно определить с помощью каноды, а их количество – по правилу рычага.
Пр а в ил о рычага с – то ч к а сплава; acd – канода;
b/ - состав жидкой фазы, L; a/ - состав тв е р д о й фазы, α; QL – ac/ad⋅100% - количество жидкости, %; Qα = cd/ab⋅100 % - количество α фазы, %.
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ПО ТЕМЕ
1. Что представляют из себя диаграммы состояния, почему их называют равновесными?
2. Что так о е компонент сплава?
3. Что та к о е кривая охлаждения; критичес кая то ч к а , что она показывает?
4. Что так о е эвтектика, при каких условиях она образуется?
5. Что та к о е перитектическое превращение?
6. Какие линии диаграммы носят название ликвидус и солидус, линии предельной растворимости?
7. Как повлияет на тв е р д о с ть сплава появление в его структуре химического соединения?
8. Что так о е эвтектоид, каковы условия его образования?
9. Что так о е полиморфное превращение, как оно представлено на диаграммах состояния?
10. Как зависит изменение свойств сплавов от типа диаграмм состояния?
ЗАДАЧИ
Задача № 1
На рис. 5 представлена диаграмма состояния двух компонентов, кристаллизующихся с образованием эвтектики. Расставить фазы и определить структуру сплавов при Т0ком. Зарисовать структуру сплавов при Т0ком. (сплавы 20 % В, 50 % В, 80 % В).
Рис.5 Задача № 2
Для сплава 1 (рис. 5) по дс читать количество фаз и структурных составляющих при температуре tе.
Задача № 3
Определите фазы в сплавах, строение которых показано на рис. 6.
1ТСКТИ]Рис. 6
Задача № 4
Как изменится химический состав фаз в процессе кристаллизации сплава 1 (рис. 7)?
Задача № 5
Рис. 7
Постройте кривую охлаждения сплава 1 (рис. 7) и проверьте ее по правилу фаз Гиббса. Объясните полученные значения числа степеней свободы на разных этапах охлаждения.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В СХЕМАХ КОНСПЕКТАХ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ МОСКВА УДК М... ВВЕДЕНИЕ... КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ДИАГРАММЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов