Діаграма стану для випадку утворення компонентами хімічної сполуки (іv роду)
Компоненти А і В мають необмежену розчинність в рідкому стані, а в твердому утворюють стійку хімічну сполуку (рис.3.10).
Хімічна сполука AmBn ділить діаграму стану А - В на дві: А - AmBn і AmBn - В.
Кожна з них подібна діаграмі для випадку утворення механічної суміші.
АЕ1С; СЕ2В – лінії ліквідус;
D1E1F1; D2E2F2 – лінії солідус.
По лінії А1Е1 випадають кристали А;
по лінії Е1С – кристали AmBn;
в точці Е1 одночасно кристалізуються кристали А і AmBn, утворюючи евтектику. Доевтектичні сплави в лівій частині діаграми – суміш кристалів А і евтектики, заевтектичні – суміш кристалів AmBn і евтектики.
Рисунок 3.10. Діаграма стану ІV роду і криві охолодження.
Аналогічну характеристику має права частина діаграми (тут евтектика – суміш кристалів AmBn і В).
Перетворення при охолодженні в сплаві І (відповідає складу хімічної сполуки):
вище точки 1 – в рідкому стані; 1-1’ – виділення з рідини кристалів сполуки AmBn(відбувається при сталій температурі); нижче точки 1’ – тверді кристали AmBn.
В сплаві ІІ:
вище точки 1 – рідкий стан; 1-2 – виділення з рідини кристалів AmBn;
2-2’ – рідина перетворюється на евтектику Евт.(AmBn + В) (відбувається при
сталій температурі);
нижче точки 2’– твердий сплав, що має структуру AmBn+ евтектика (AmBn+В).
Зв’язок між властивостями сплаву і типом діаграми стану
Цей зв’язок відображають так звані правила Курнакова (рис. 3.11).
Крім твердості, міцності, електропровідності, за діаграмами стану можна визначати технологічні властивості.
Чим більше перепад між лініями ліквідус і солідус, тим більше неоднорідність сплаву.
Евтектичні сплави мають найкращі ливарні властивості, оброблюваність різанням.
Сплави – тверді розчини – пластичні і добре обробляються тиском.
Рисунок 3.11. Властивості сплавів і типи діаграм їх стану (за М.С. Курнаковим)
Контрольні питання:
1. Що таке діаграма стану, як її будують і для чого?
2. Для яких сплавів характерна діаграма стану І роду?
3. Що таке лінія ліквідус та лінія солідус?
4. Значення точок і ліній на діаграмі стану І роду.
5. Що таке евтектика, доевтектичні і заевтектичні сплави?
6. Розгляньте процес кристалізації і структуру, отриману в результаті кристалізації різних типів сплавів даної системи.
7. Як за правилом відрізків визначити співвідношення твердої і рідкої фаз в даній точці сплаву?
8. Як за правилом відрізків визначити концентрацію рідкої фази в будь-який момент кристалізації сплаву?
9. Для яких сплавів характерна діаграма стану ІІ роду?
10. Значення точок і ліній на діаграмі стану ІІ роду.
11. Розгляньте процес кристалізації і структуру, отриману в результаті кристалізації сплаву даної системи.
12. Для яких сплавів характерна діаграма стану ІІІ роду?
13. Значення точок і ліній на діаграмі стану ІІІ роду.
14. Розгляньте процес кристалізації і структуру, отриману в результаті кристалізації сплаву даної системи.
15. Для яких сплавів характерна діаграма стану IV роду?
16. Значення точок і ліній на діаграмі стану IV роду.
17. Охарактеризуйте ліву і праву частини діаграми.
18. Розгляньте перетворення при охолодженні в сплавах даної системи.
19. Як пов’язані властивості сплавів з типом діаграми стану?
Розділ ІV.
Залізовуглецеві сплави