КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Принцип построения диаграммы состояния
Рассмотрим построение ДС на примере сплава из 2-х взаимнонерастворимых в твердом состоянии компонентов, химически не взаимодействующих, но неограниченно растворимых в жидком состоянии. Таким примером может служить система Pb-Sb. Строим кривые охлаждения для ряда сплавов:
Кривая а) относится к чистому Рв. Выше 3270С Рв находится в жидком состоянии. При постоянной температуре (3270С) происходит кристаллизация Pb и ниже 3270С он находится в кристаллическом состоянии, т.е. отрезок 0-1 соответствует охлаждению жидкости, 11′ - кристаллизации, 1′-2 – охлаждению твердого свинца. Кривая б) относится к сплаву с содержанием 95% Pb и 5% Sb. Кристаллизация начинается при температуре ниже 3270С (3000С) и протекает при переменной температуре (от т.1 до 2), а затем оставшаяся жидкость кристаллизуетсяпри постоянной температуре (2-2′) 2460С. Так как на участке 1-2 кривой кристаллизации из жидкости непрерывно выделяется Рв, жидкость обогащается сурьмой (от 5% до 13% в т.2). Точка 1, соответствующая началу кристаллизации, называется точкой ликвидус, т.2′ - отвечающая концу кристаллизации – точкой солидус. Кристаллизация следующего сплава (в) будет поисходить так же, как и у предыдущего, но начнется при более низкой температуре 2600С. Совместная кристаллизация Pb и Sb у этого сплава начнется при той же температуре (2460С), что и у предыдущего (2-2′) и концентрация жидкости к началу совместной кристаллизации будет такая же (13% Sb и 87%Pb). Если взять сплав, соответствующий этому соотношению (13% Sb и 87%Pb), то у него из жидкости при постоянной температуре 2460С одновременно выделяются оба вида кристаллов без предварительной кристаллизации Рв (г). При содержании в сплаве Sb более 13%, предварительно будет выделяться Sb (д) и сплав по мере ее выделения обогатится свинцом. Когда он в процессе кристаллизации охладится до 2460С, жидкость будет содержать снова 13% Sb и начнется совместная кристаллизация обоих компонентов при постоянной температуре. Для рассмотренных 4-х сплавов, а также для чистых компонентов температуры начала и конца кристаллизации будут находиться в таких пределах (0С):
Для построения ДС необходимо по оси ординат откладывать полученные температуры, а по оси абсцисс – концентрации. Полученные точки ликвидус соединить одной линией, а точки солидус – другой. Геометрическое место точек ликвидус образует линию ликвидус (liquidus - жидкость), а геометрическое место точек солидус – линию солидус.
Очевидно, что выше линии ликвидус (АВС) сплав находится в жидком состонии, а ниже линии солидус (ДВЕ) – в твердом. У сплавов, содержащих менее 13% Sb, сначала выделится Рв. Следовательно, в области между линией ликвидус и солидус имеем жидкую фазу + кристаллы Рв. Аналогично у сплавов с содержанием Sb более 13% между линиями ликвидус и солидус имеем жидкость + кристаллы Sb. Таким образом, диаграмма показывает состояние сплава данной системы при любом соотношении компонентов и любой температуре. Во всех случаях построения диаграммы состояния предполагается, что в жидком состоянии растворимость компонентов неограниченная, т.е. жидкая фаза однородна (далее будет обозначаться L) при любом соотношении компонентов. [Сплавы с ограниченной растворимостью в жидком состоянии в технике применяюятся мало].
3. Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смеси. Ι тип диаграммы состояния.
В этом случае оба компонента в жидком состоянии неограниченно растворимы, а в твердом не растворимы. Химического соединения не образуют. Примером может служить система Pb-Sb. С точки зрения кристаллазиции все сплавы Pb и Sb можно разделить на три группы: 1. Эвтектический сплав – 13% Sb и 87%Pb 2. Доэвтектический сплав 0<Sb<13% 3. Заэвтектический сплав 13<Sb<100% Кристаллизация всех сплавов заканчивается одинаково (образованием эвтектики). Механическая смесь 2-х (или более) видов кристаллов (фаз), одновременно кристаллизующаяся из жидкости при постоянной температуре, называется эвтектикой.
Фазы системы L-жидкость, кристаллы Pb и кристаллы Sb (максимум Ф=3). На линии АВ начинают (при охлаждении) выделяться кристаллы Pb, а на линии ВС – кристаллы Sb. На линии ДВЕ из жидкости [концентрации B] одновременно выпадают кристаллы Pb и Sb. а) Кривая охлаждения сплава эвтектической концентрации:
б) Кривая охлаждения доэвтектического сплава
в) Заэвтектический сплав 01 – охлаждение жидкости 22′ - кристаллизация эвтектики
а) кристаллизация эвтектического сплава: при достижении линии солидус из жидкого раствора одновременно выделяется Pb и Sb. Кристаллизация происходит при постоянной температуре. Отрезок 01 – охлаждение жидкого сплава 11′ - кристаллизация эвтектики 1′2 – охлаждение закристаллизовавшегося сплава б) кристаллизация доэвтектического сплава 01 – охлаждение жидкого сплава 1-2 – выделение из жидкого раствора кристаллов Pb 2-2′ - происходит эвтектическое превращение 2′-3 – охлаждение твердого сплава в) кристаллизация заэвтектического сплава 01 – охлаждение жидкости 1-2 – выделение кристаллов Sb 2-2′ - совместная кристаллизация Pb и Sb 2′-3 – охлаждение твердого сплава
Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 1754; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |