12. Проанализируйте фазовый состав сплавов, компо­ненты которых полностью нерастворимы или ограниченно растворимы в твердом состоянии и образуют эвтекти­ку.

12. Проанализируйте фазовый состав сплавов, компо­ненты которых полностью нерастворимы или ограниченно растворимы в твердом состоянии и образуют эвтекти­ку.

Рассмотрим систему сплавов, когда оба компонента в жидком состоянии неограниченно растворимы, а в твердом состоянии вообще нерастворимы друг в друге и не образ. хим. соед. Компонеты – хим. эл. А и В, фаза – жидкость и кристаллы элементов А и В. Основные линии диаграммы: линия ликвидуса А’CB’ состоит из двух ветвей, сходящихся в т. С, линия солидуса ecf параллельна оси концентрации и стремится к осям компонентов, но не достигает. Чистые компоненты А и В кристаллиз. При постоянной тем. (т. A’ и C’).Эвтектический сплав соответст. концентр. комп. в т С и имеет кривую охлаждения, аналогичную кривым охлжд. чистых комп., т е имеет плато. Рассмотрим случай с- мы сплавов эвтектического типа, оба комп. неограниченно раствор-мы в жидком сост. и ограниченно раств. В твердом сост. и не образуют хим. соед

.

Комп- ты А и В кристаллизуются при пост. температуре. При концентрации комп. не превышающих пределов растворимости сплавы крист –ся в виде альфа – и бета – растворов по законам непрерывных тверд. раств. Число фаз 3 – жидкая фаза и кристаллиты альфа тверды раст-в (раств комп В в комп А) и бета-твердых раств – в(раств комп А в комп В). При концентрации компонентов выше предельного значения растворимости комп – в друг в друге. при темп ниже темп эвтектики Т4, сплавы крист- ся в виде механич смеси.

13. Проанализируйте фазовый состав сплавов, компо­ненты которой ограниченно растворимы в твердом состоянии и образуют перитек­тику.

Рассм случай сплавов, оба компонента ограничено растворимы в твердом состоянии, но темп плавления комп – в А и В столь сильно различаются, что они образуют систему перитектического типа. Чистые компоненты А и В кристаллизуются при пост темп. Число фаз 3: жидкая, и кристаллиты альфа тверды раст-в(раств комп В в комп А) и бета-твердых раств – в(раств комп А в комп В).Кристаллизация сплава II отличается от сплава I тем, что при температуре перитектики Т1 имеется избыток жидкой фазы по сравнению с кол –вом, необх. Для образования твердого альфа – раствора концентрации Е. Поэтому перитектического превращение заканчивается исчерпанием равновесного бета – твердого раствора.Количественное соотношение фаз при перитектическом превращении, необходимое для образовании альфа – фазы, определяется по правилу отрезков: доля жидкой фазы задается отношение ED/CD, доля твердой бета фазы – CE/CD.

14. Проанализируйте фазовый состав сплавов, образующих химические соединения (промежуточные фазы).

Хим соед устойчиво, если его можно нагреть без разложения до расплавления и неустойчиво. Если при нагреве распадается. 3 компонента А, В и АnВm, Чистые компоненты и хим соед кристалл – ся при пост температуре. Число фаз и вид простых диаграмм определяется характером взаимодействия между комп. На рисунке диаграмма состоит из 2 диагр эвтектического типа, в каждой из которых соединение АnВm выступает в качестве одного из компонентов. Т о, компонентами данной системы явл-ся эл –ты А и В, а твердыми фазами – А, В, АnВm. Из 4 возможных в этой системе фаз в равновесии находятся только 3: либо Ж. А, АnВm либо Ж, В. АnВm.

15. Дать название типа диаграммы состояния, изображенной на рисунке. Нарисовать справа от диаграммы в сопоставимом масштабе кривые охлаждения сплава состава х и чистой компоненты В.

Двойная диаграмма равновесия для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях: а – диаграмма состояния,б - кривая охлаждения сплава, в – кривая охлаждения компонента В. Пост темпера – ры крист – и (плавления) компонентов А и В, фиксируемые по положению плато на кривых охлаждения либо нагрева, определяют положение крайних т A’ и B’ на диагр состоян. Кривые охлажд сплавов не имеютплато при крист или плавлении. Крист. (плавление) сплава идет в интервале температур Т1 – Т2. Данная диаграмма представляет собо графическое изображение фаз состава сплавов данной системы в виде завис –ти критических темпер фазовых превращений от хим состава сплавов, откладываемого по горизонт оси.

16. Для сплава состава х на рисунке определить процентное соотношение твердой и жидкой фаз при температуре Т ₃.

Левая крайняя точка на оси абсцисс соответствует 100 % содержанию компонента А, а правая точка на оси абсцисс соответствует 100 % содержанию компонента В. Твердые растворы, обагащенные компонентом А принято называть альфа – твердым раствором, а твердые растворы, обогащенные комп В – бета – твердые растворы. При температуре Т3 слева направо до точки m растворы А – В в жидком состоянии (100 % Ж), от m до n находятся двухфазная смесь из областей, занятых жидкими и твердыми раств –ми разного става (50 на 50), от n и правее – находятся в твердом состоянии (100 % Тв) Составы сплавов чаще всего выражают в атомных, весовых (массовых) или объемных процентах. Пересчет атомных процентов в массовые и наоборот можно осуще­ствлять по формулам

(4.1)

(4.2)

где А и В соответственно атомные массы компонентов А и В; a и а - атомные и массовые концентрации компонента А, ат.% и % (по массе) соответственно; b и b - атомные и массовые концентрации компонента В, ат.% и % (по массе) соответственно.

17. Для сплава состава х на рисунке указать процентное содержание компонента В в жидкой и твердой фазах при температуре Т ₃.

Левая крайняя точка на оси абсцисс соответствует 100 % содержанию компонента А, а правая точка на оси абсцисс соответствует 100 % содержанию компонента В. Твердые растворы, обагащенные компонентом А принято называть альфа – твердым раствором, а твердые растворы, обогащенные комп В – бета – твердые растворы.

. При температуре Т3 слева направо до точки m растворы А – В в жидком состоянии, от n и правее – находятся в твердом состоянии. В точке х компонента В присутствует 50 %, следовательно в твердой фазе при температуре Т3 компонета В присутствует от 70 – 100 %, а в жидкой фазе от 0 – 30 %.

Дата добавления: 2015-09-30