Федеральное государственное общеобразовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Институт металлургии, машиностроения и транспорта

Кафедра технологии и исследования материалов

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: материаловедение

Тема: Анализ диаграммы состояния двухкомпонентной системы Cu - Ce с разработкой режимов термической обработки для заданного сплава

Выполнил: студент группы 33314/3

Жуйков Дмитрий

Проверил: Сергеев Ю.Г.

Санкт-Петербург

2013 Г.

Введение.

Исследование диаграмм состояния позволят нам подбирать оптимальные составы сплавов, получать определенные свойства для применения в тех или иных областях. При помощи диаграмм состояния можно подобрать режимы термообработки сплавов для получения определенных механических свойств. Диаграмма состояния позволяет однозначно и наглядно определять условия фазового равновесия, появления в системе новых фаз и химических соединений, образования и распада жидких и твердых растворов.

2. Описание процесса кристаллизации и построение кривой охлаждения для сплава заданного состава.

Графическое изображение диаграммы состояния Cu-Ce представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Диаграмма состояния системы Cu-Ce

2.1. Характеристика компонентов.

Cu (медь) - элемент одиннадцатой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов. Атомная масса Cu - 63,546а. е. м.Его температура плавления -1 083,4 °C.

Широкое применение меди в промышленности обусловлено рядом ее ценных свойств и прежде всего высокой электрической проводимостью, пластичностью, теплопроводностью. Более 50% меди используется для изготовления проводов, кабелей, шин, токопроводящих частей электрических установок.

Соли меди (II) имеют широкое применение. Особенно важное значение имеет медный купорос-кристаллогидрат сульфата меди (II) CuS04 • 5 Н20. Медный купорос используют в производстве минеральных и органических красителей, в медицинской промышленности, для пропитки древесины в качестве антисептика (предохраняет дерево от гниения). Большое значение имеет медный купорос в сельском хозяйстве: им протравливают семена перед посевом, опрыскивают деревья и кустарники для борьбы с вредителями. Ацетат меди (II) Cu (CH₃COO)₂^.H₂O. Получается обработкой металлической меди или оксида меди (II) уксусной кислотой. Обычно представляет собой смесь основных солей различного состава и цвета (зеленого и сине-зеленого). Под названием ярь-медянка применяется для приготовления масляной краски.

Ce (церий) - химический элемент III группы 6-го периода периодической таблицы. Атомная масса - 140,115 а.е.м. Температура плавления - 799  °C. Имеет четыре модификации. Ниже 95 К существует кубическая α - форма; в интервале 95-264 К - гексагональная β - форма; в интервале 263-1035 К - γ - форма с кубической решеткой; выше 1035 К существует δ - форма с кубической решеткой.

В современной технике широко используют способность церия (как и других лантаноидов) модифицировать сплавы на основе железа, магния, добавления 1 % церия к магнию резко увеличивает прочность последнего на разрыв и сопротивление ползучести. Церий повышает электропроводность алюминия, меди, ниобия, титана.

Легирование конструкционных сталей церием значительно повышает их прочность. Здесь действие церия в целом аналогично действию лантана. Но поскольку церий и его соединения дешевле и доступнее лантана, значение церия, как легирующей добавки, больше.

Легирование церием алюминия резко увеличивает его прочность и электропроводность (на несколько процентов).