Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Основы теории сплавов - файл 1.docx


Основы теории сплавов
скачать (411.1 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx412kb.04.12.2011 04:22скачать

содержание

1.docx



Индивидуальное задание № 1

1.2.1. Варианты задания № 1

В таблице 1 приведены исходные данные для выполнения первого домашнего задания, типы диаграмм состояния (колонка 2 табл.) представлены на рис.

Таблица 1

Вариант №23

Тип диаграммы 2

Состав сплава 40 % В
1.3.2. Порядок выполнения задания

Для выполнения задания необходимо:

  1. Выяснить у преподавателя курса “Материаловедение” Ваш порядковый номер по классному журналу (этот номер соответствует № варианта по табл. 2), определить соответствующий этому варианту тип диаграммы состояния и состав сплава. (Например, для варианта задания № 15 следует копировать диаграмму состояния третьего типа (рис. 3), выписать состав двойного сплава равный 70 % компонента В).

  2. 

  3. Вашим вариантом задания в фазовом и структурном виде.

  4. Обозначить на рисунках критические точки, линии ликвидуса, солидуса, сольвуса, фазовые превращения, фазовые и структурные области.

  5. Нанести на диаграмму фигуративную линию контрольного сплава с указанием критических точек.

  6. Построить кривую охлаждения двойного сплава заданного состава, рассмотреть превращения, проходящие при его кристаллизации.

  7. В середине температурного интервала первичной кристаллизации заданного сплава определить количественное соотношение фаз и их химический состав.

  8. Изобразить микроструктуру заданного сплава при нормальной температуре, отметив структурные составляющие и фазы.

  9. Изобразить диаграмму состояния системы АВ в соответствии с Отчет по домашнему заданию выполняется по установленной форме на форматных листах (А4).

Микроструктура эвтектического сплава



1. Содержание компонента А в сплаве, состав которого соответствует точке ^ Х, будет равно:  А=60%.

2. а) Ликвидус (liquidus) – геометрическое место точек температур начала кристаллизации всех сплавов системы или графическое изображение на диаграмме состояния (точка, линия или поверхность) зависимости температур начала кристаллизации (или завершения расплавления) от химического состава сплава.

- линия ликвидуса твердого раствора (начало кристаллизации)

б ) - линия температур конца кристаллизации (начала плавления), или линия солидуса твердого раствора.

в) Эти линии делят всю диаграмму состояния на три фазовые области. Выше линии ликвидуса располагается область однофазных жидких растворов, ниже солидуса – область однофазных твердых растворов. Между линиями ликвидуса и солидуса находится двухфазная область (Ж+ ). Отрезок соединяющий фигуративные точки равновесных фаз, носит название коноды.

г) аc является линией ограниченной растворимости компонента В в компоненте А (линией сольвуса раствора), а bd – линией ограниченной растворимости компонента А в компоненте В (линией сольвуса раствора).

4) сплав Х будет иметь одну критическую точку, которой соответствует эвтектическая температура te. При охлаждении сплава до te фазовый состав сплава изменяться не будет.



5) Типовые сплавы системы.

а) Чистые компоненты, кристаллизуются при постоянной температуре, на рис показана кривая охлаждения

б) Эвтектический сплав – сплав, который плавится при минимальной температуре для сплавов данной системы, соответствующий концентрации компонентов в точке с -эвтектическая точка (сплав I). Кривая охлаждения этого сплава, аналогична кривым охлаждения чистых металлов.

Эвтектика – равномерная механическая смесь одновременно закристолизовавшихся зерен обоих компонентов. При образовании сплавов механических смесей эвтектика состоит из кристаллов компонентов А и В: Эвт. (кр. А + кр. В) Процесс кристаллизации эвтектического сплава: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинается одновременная кристаллизация двух разнородных компонентов. На кривой охлаждения отмечается температурная остановка, т.е. процесс идет при постоянной температуре, так как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии трех фаз (жидкой и кристаллов компонентов А и В) число степеней свободы будет равно нулю С=2-3+1=0. В точке 1 процесс кристаллизации завершается. Ниже точки 1 охлаждается сплав, состоящий из дисперсных разнородных кристаллов компонентов А и В.



в) Другие сплавы системы аналогичны сплаву II, кривую охлаждения сплава см на рис б. Процесс кристаллизации сплава II: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинают образовываться центры кристаллизации избыточного компонента В. На кривой охлаждения отмечается перегиб (критическая точка), связанный с уменьшением скорости охлаждения вследствие выделения скрытой теплоты кристаллизации. На участке 1–2 идет процесс кристаллизации, протекающий при понижающейся температуре, так как согласно правилу фаз в двухкомпонентной системе при наличии двух фаз (жидкой и кристаллов компонента В) число степеней свободы будет равно единице. При охлаждении состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидус до эвтектического. На участке 2–2 кристаллизуется эвтектика. Ниже точки 2 охлаждается сплав, состоящий из кристаллов первоначально закристаллизовавшегося избыточного компонента В и эвтектики. Для сплавов образующих эвтектику физико-механические св-ва меняются по линейной зависимости. Эвтектические сплавы имеют хорошие линейные св-ва, хорошо обрабатываются резанием. 6) Соотношение количеств этих фаз в эвтектике.       

Предельные растворимости компонентов А и В в фазах ,  при изменении температуры не изменяются, поэтому в процессе охлаждения сплава Х до комнатной температуры составы фаз в сплаве изменяться не будут.

При температуре te жидкий раствор кристаллизуется в виде эвтектики

. (12) Таким образом, кристаллизация сплава Х1 происходит в две стадии. Поэтому после эвтектической кристаллизации при температуре te структура сплава будет состоять из двух структурных составляющих: первичных кристаллов  твердого раствора и эвтектики 

а+b. Фазовых составляющих в структуре сплава Х1 после кристаллизации эвтектики будет также две. Это кристаллы  и  фаз. В результате того, что предельная растворимость компонента В в  твердом растворе уменьшается с понижением температуры, в процессе охлаждения будет происходить распад  твердого раствора с выделением вторичных  кристаллов. При этом фигуративная точка  кристаллов будет перемещаться по кривой аd, а  кристаллов – по кривой bc. Этот процесс может быть записан в виде реакции

.В результате этого процесса в кристаллах  фазы появятся мелкие вторичные кристаллы  фазы. С понижением температур предельная растворимость компонента А в  твердом растворе также уменьшается, поэтому аналогичный процесс будет происходить и в кристаллах  фазы:

. Реакции и могут быть объединены, так как они протекают одновременно:.

В результате этих процессов появляются вторичные кристаллы в первичных кристаллах фазы и в кристаллах  и  фаз эвтектики. Однако выделения вторичных кристаллов в эвтектике не заметно, так как сама эвтектика на шлифе выглядит как достаточно дисперсная смесь двух видов кристаллов. Поэтому вторичные кристаллы заметны только в первичных кристаллах  твердого раствора. В структуре сплава Х1 рис. 9а наблюдаются следующие структурные составляющие: первичные кристаллы  твердого раствора с выделением вторичных  кристаллов и  + эвтектика. В структуре будут две фазовые составляющие: кристаллы d и с фаз, состав которых соответствует фигуративным точкам d и c.


Скачать файл (411.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации