На головну

Фазовий склад сплавів.

  1. I етап бюджетного процесу - складання проектів бюджетів
  2. I.5.3) Складові частини Зводу Юстиніана (загальна характеристика).
  3. II Виміряти середньоквадратичне значення змінної складової, середньоквадратичне діюче і амплітудне напруги після випрямляча для різних навантажень.
  4. II Виміряти середньоквадратичне значення змінної складової, середньоквадратичні діючі і амплітудне напруги після випрямляча для різних навантажень.
  5. II Перелік і склад виконуваних робіт
  6. Алгоритм складання психолого-педагогічної характеристики на вихованця ДНЗ для подання в РПМПК
  7. Алгоритм складання характеристики вчителя-логопеда

Розділ 3. Основи теорії сплавів і діаграми їх стану

лекція 5

  1. Фазовий склад сплавів
  2. Методи побудови діаграм стану.
  3. Правило фаз.

Фазовий склад сплавів.

Чисті метали знаходять досить обмежене застосування. Їх використовують головним чином в електрорадіотехніки (провідникові, електровакуумні та інші матеріали). Основними конструкційними матеріалами є металеві сплави. Сплав - це речовина, отримане сплавом двох або більше елементів (компонентів). Сплав, приготований переважно з металів, називають металевим. Металеві сплави можна також отримувати методами порошкової металургії, дифузією і іншими способами.

Компоненти сплаву можуть взаємодіяти, утворюючи різні за складом, типом зв'язку і будовою кристалічні фази.

фаза - Це однорідна відособлена частина системи (сплаву), що має однаковий склад, будова і властивості.

У рідкому стані майже всі метали розчиняються один в одному і утворюють рідкий розчин.

При затвердінні сплаву можливе утворення таких фаз:

1. Твердий розчин

2. Хімічна сполука

3. Механічна суміш різних фаз.

твердий розчин - Це однофазна система, в якій один з компонентів утворює власну кристалічну решітку, а другий присутній у вигляді окремих атомів, тобто власної кристалічної решітки не має. Перший компонент називають розчинником, а другий - розчиненим компонентом. Позначають ?, ?, ? і т. Д. Коли ж (В) - означає компонент В розчинений в решітці компонента А. Мікроструктура таких сплавів складається з однорідних зерен, що мають кристалічну решітку елемента розчинника.

 Мал. 1. Мікроструктура твердого розчину

Розрізняють тверді розчини впровадженняі тверді розчини заміщення.

У твердих розчинах впровадження - Атоми розчиненої речовини знаходяться в порах кристалічної решітки основного компонента.

особливості:

-розчинення речовини повинні мати малий атомний радіус (зазвичай це неметалл);

-обмежена розчинність;

У твердих розчинах заміщення - Атоми розчиненої речовини заміщають атоми розчинника в вузлах кристалічної решітки.

особливості:

-часто мають необмежену розчинність; При цьому атоми розчиненого елемента можуть повністю замістити атоми розчинника, якщо виконуються наступні умови:

1) Компоненти ізоморфні (мають однаковий тип кристалічної решітки)

2) Близькі значення розмірів атомів

3) Близьке будова валентних оболонок

- Якщо ці умови не виконуються, то відбуваються великі спотворення решітки та накопичення пружної енергії. Решітка стає нестійкою, і настає межа розчинності.

-Багато тверді розчини заміщення можуть перебувати в упорядкованому стані. При цьому відбувається зміна властивостей: зростають електропровідність, температурний коефіцієнт електричного опору, твердість і міцність, знижується пластичність сплаву.

У твердих розчинах кристалічна решітка спотворюється (з'являються домішкові атоми), причому більшою мірою вона спотворюється при утворенні твердих розчинів впровадження.

Сплав - хімічна сполукаутворюється при певному співвідношенні компонентів. особливості:

- Вони утворюють нову кристалічну решітку, відмінну від решіток вихідних елементів;

- Співвідношення атомів елементів зазвичай описується формулою Аn Bm (Хоча можуть мати змінний склад);

-Володіє новими властивостями;

-Мають певну температуру плавлення (т. е. плавлення відбувається при постійній температурі).

Механічна суміш різних фаз. У тих випадках, коли компоненти не взаємодіють між собою і не здатні взаємною розчиненню, то утворюються механічні суміші різних кристалічних фаз. Матеріал буде складатися із зерен різного складу, структури і властивостей.

Мал. 2. Мікроструктура механічної суміші

При строго визначених умовах (склад, температура) з рідкого розчину одночасно кристалізуються два (або більше) компонента, утворюючи евтектики. Зерна евтектики, як правило, мають пластинчасту будову.

2. Методи побудови діаграм стану.

Властивості сплаву залежать від багатьох факторів, але перш за все вони визначаються складом фаз і їх кількісним співвідношенням. Ці відомості можна отримати з аналізу діаграм стану. Діаграма стану - це графічне зображення стану сплавів. Знаючи діаграму стану, можна уявити повну картину формування структури будь-якого сплаву, вибрати режими лиття, термічної обробки та обробки тиском.
 Експериментальне побудова діаграм стану можливо завдяки тому, що будь-який фазове перетворення сплаву відзначається зміною різних властивостей (електроопору, питомої обсягу і ін.) Або тепловим ефектом.

Зазвичай використовують метод термічного аналізу. Будують криві охолодження (в координатах «Температура - Час») і по зупинкам і перегинів на цих кривих, викликаними тепловим ефектом перетворень, визначають критичні температури (температури перетворень). Потім будують діаграми стану в координатах: «Температура - Хім. склад ». Чисті компоненти, хімічні сполуки і евтектика кристалізуються при постійній температурі (одна критична точка), на кривій охолодження відзначається горизонтальний ділянку. Тверді розчини кристалізуються в інтервалі температур (дві критичні точки: температура початку кристалізації і температура закінчення кристалізації), на кривій охолодження відзначається перегин.

 



| правило фаз
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати