20. Диаграмма состояния с химическими соединениями.

Под химическими соединениями понимеются соединения, образующиеся при строго определенном количественном соотношении атомов сплавляемых компонентов.

Различают диаграммы с устойчивыми химическими соединениями и не устойчивыми химическими соединениями.

Диаграмма состояния с устойчивым химическим соединением

Химическое соединение считается устойчивых, если оно плавится без разложения (предварительного).

Диаграмма состояния с неустойчивым химическим соединением

Характерным для неустойчивого химического соединения является то, что разлогается с повышением температуры.

18. Понятие о диаграмма состояния сплавов. Принципы построения диаграмм.

Рис.22. Диаграммы с остояния и зависимость свойств от состава для случаев:

а), б) неограниченно й растворимости компонентов в твердом состоянии;

в), г) отсутствия раст воримости компонентов в твердом состоянии;

д), е) ограниченной растворимости компонентов в твердом состоянии.

а)Верхняя линия на диаграмме состояния представляет собой геометрическое место точек начала кристаллизации или конца плавлениялинию ликвидус. Выше этой линии все сплавы находятся в однофазномжидком состоянии. Нижняя линия является геометрическим местом точек конца кристаллизации или начала плавлениялиния солидус. Ниже этой линии все сплавы также в однофазномтвердом состоянии. Поскольку при изменении состава сплавов фазовое состояние при низких температурах не меняется, то зависимость свойств от состава имеет вид плавной линии с максимумом. Зависимость свойств от состава (прочности, удельного электрического сопротивления, твердости) показана на рис. 22 б)

б) Диаграмма состояния системы для случая, когда компоненты полностью не растворяются друг в друге в твердом состоянии и растворимы в жидком состоянии, показана на рис. 22 в).

Ниже линии солидус в сплава имеется две твердые фазы, являющиеся чистыми компонентами сплава. Поскольку компоненты не растворимы друг в друге, то свойства линейно меняются при изменении состава в соответствии с тем, как меняется количество фаз. Однако вблизи эвтектического состава наблюдается отклонение от линейного закона. Это связано с тем, что при кристаллизации эвтектических сплавов из жидкости одновременно выпадают две твердые фазы, и формируется мелкозернистая структура. Измельчение зерен ведет за собой увеличение электрического сопротивления и прочности эвтектических сплавов.

в) В таких системах имеются две области существования фаз, представляющих раствор одного компонента в другом, и область существования смеси двух фаз. При составах, соответствующих областям существования твердых растворов на основе какого-либо компонента, изменения свойств аналогично изменению свойств в системах с неограниченной растворимостью компонентов, а в областях составов, соответствующих двухфазным смесям, изменение состава ведет к изменению свойств, характерному для систем с нерастворимыми в твердом состоянии компонентами.

23. Фазы и структурные составляющие в системе Fe-C.СплавыFе с С – важнейшие металлические сплавы соврем техники. Сюда относятся стали и чугуны.Fe, как идр вещ-во, никогда не бывает абсолютно чистымвыделяют техническoeFeи сплавыFe. ТехничFeсодержит 99,8…99,9%Feи до 0,1…0,2% примесей.t_ПЛ (Fe) такой чистоты=1539С. Прочность техническогоFeневысока при высокой пластичности. В тв состоянииFeможетв 2 модификациях в зависимости отt: до 910и >1392: ОЦК-Fe; 910-1392: ГЦК-Fe. Кривая охлаждения фиксирует 2 полиморфных и 1 магнитное превращение.Стр 196 рис 6.2!!!При магнитном превращении температурная остановка при 768С связана не с перестройкой крист решётки и перекристаллизацией, а с внутриатомными изменениями внешних и внутренних электронных оболочек, кот и приводят к изменению магнитных св-в. СVIгруппе ПСХЭ. С встречается в природе в виде двух основных модификаций: алмаза и графита. С имеет гексагональную слоистую крист решётку. С – мягкий материал и обладает низкой прочностью. Прочность С сtаномально. При 2500С С прочнее всех тугоплавких М. С образует сFeтвёрдые р-ры внедрения. Растворимость С вFeз зависит от его крсталличекой формы. Диаметр поры крист решётки ОЦК <<, чем диаметр поры решётки ГЦК-Feспособно растворять С в очень малом количестве, а растворимость С в-Feсущественно больше. Влияние малого размера октаэдрической поры в решётке ОЦК на низкую растворимость С усугубляется ещё тем, сама октаэдрическая пора несимметрична: она вытянута по одной оси вследствие воздействия на неё близлежащих атомов, в том числе и в центре куба.В системе Fe-С возможно присутствие следующих фаз: жидкой фазы, твёрдых растворов на базе-Fe(феррита (Ф)) и на базе-Fe(аустенита (А)), химич соединенияFe₃С (цементита (Ц)) и графита.Ф– тв р-р внедрения С в-Fe. При 727С наблюдаетсяmaxрастворимость С в Ф. Св-ва Ф близки к свойствам чистогоFe.А– тв р-р внедрения С в-Fe. При 1147С А может содержать до 2,14% С; при 727С – 0,8% С. И в Ф, и в А могут растворяться многие легирующие элементы, образуя твёрдые р-ры замещения и резко изменяя их св-ва. Легирование может значительно изменятьtграниц существования этих фаз.Ц – карбидFeFe₃C, в кот содержится 6,67% С.tПЛ Ц = 1252С. Обладает высокой твёрдостью, легко царапает стекло. Ц оч хрупок, имеет почти нулевую пластичность, сложную ромбическую решётку с плотной упаковкой атомов. При нагреве Ц распадается.