
- •Кафедра «Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы» разбор диаграмм состояния двойных сплавов
- •Теоретическая часть
- •1.Правило фаз
- •2. Строение сплавов
- •3. Типовые диаграммы состояния
- •3.1. Диаграмма состояния систем, образующих неограниченные твердые растворы
- •Правило отрезков
- •Диаграмма состояния эвтектического типа с отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии
- •3.3. Диаграмма состояния эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии
- •Фазовые превращения при охлаждении сплавов
- •3.4. Диаграмма состояния для сплавов с промежуточной фазой
- •Практическая часть оборудование и образцы
- •Задание
- •4. Методические указания
- •Кривая охлаждения
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Диаграммы состояния двойных сплавоb
- •Варианты заданий
- •Разбор диаграмм состояния двойных сплавов
- •443100. Г. Самара, ул. Молодогвардейская, 224, Главный корпус
Кривая охлаждения
Для сплава N – N строим кривую охлаждения (рис. 16, б). До точки 1 охлаждение жидкости. В точке 1- начало кристаллизации: из расплава образуются кристаллы β-фазы. При охлаждении от точки 1 до точки 2 протекает кристаллизация из-за выделения скрытой теплоты превращения темп охлаждения замедляется.
В точке 2 кристаллизация заканчивается эвтектическим превращением, которое происходит при постоянной температуре. В этой связи на кривой охлаждения появляется горизонтальная площадка 2-2′. По завершении эвтектического превращения охлаждение сплава возобновляется и сопровождается выделением из α-фазы кристаллов βII- твердого раствора.
На кривой охлаждения сплава N будет два перегиба и одна горизонтальная площадка (см.рис. 16, ,).
Определение состава и процентной доли фаз, находящихся в равновесии при температуре t3
При заданной температуре t3 в сплаве N (фигуративная точка k) в равновесии находятся α- и β-твердые растворы.
Для определения состава фаз проведем коноду mn. Проекция точки m покажет состав -фазы, а точки n – β-фазы.
Процентные доли α- и β-фазы определятся из соотношений:
Qαm
Qβn .
Содержание отчета
Указать цель работы.
Привести теоретические сведения о строении сплавов, фаз и диаграммах состояния при различном взаимодействии компонентов.
Выполнить задание в последовательности, указанной в примере.
Изучить шлифы. Схематично зарисовать структуры, используя рис.2, 7, 9, 12.
Сделать выводы по работе.
Контрольные вопросы
Что такое фигуративная точка?
Какие точки называют критическими?
Что такое фаза?
Что такое компонент?
В каких координатах строится диаграмма состояния?
Какое состояние называют равновесным?
Какую информацию дает диаграмма состояния?
Приведите правило фаз.
Каковы характерные свойства сплавов – твердых растворов?
Каковы характерные свойства химических соединений?
Каковы характерные свойства сплавов эвтектического состава?
Начертите диаграмму состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. Запишите фазовые превращения при охлаждении сплавов, постройте кривую охлаждения.
Какая линия называется ликвидус, солидус?
Как определяется концентрация фаз в двухфазных областях диаграммы?
Как определить количественное соотношение фаз в двухфазны областях диаграммы?
Что такое эвтектика?
Приведите уравнение эвтектической реакции.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов: Учеб. для вузов. М: Высшая школа, 2006.–862 с.
Арзамасов Б.Н. и др. Материаловедение: Учебник. М.: МГТУ, 2005.– 646 с.
Захаров А.М. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. М.: Металлургия, 1990.–240с.
Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия. 1966. С. 169-205.
ПРИЛОЖЕНИЕ A
Диаграммы состояния двойных сплавоb
Рис. A. 1 Диаграмма состояния Cu-Mg
Рис. A. 2 Диаграмма состояния Fe-Ge |
Рис.A. 3 Диаграмма состояния Mg-Ge |
|
Рис. A. 4 Диаграмма состояния Pb-Mg
Таблица A. 1