Лекции_Матвед_Минаков (Лекции), страница 8

2 – сплав состава х1 при температуре 2 состоит из двух фаз – α и ж, иххимический состав – х , жхж .Правило отрезков показывает количественный состав каждой фазыДля того, чтобы определить количественное соотношение фаз, черезданную точку проводят горизонтальны отрезок (коноду). Отрезки этой конодымежду заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратнопропорциональны количествам этих фаз.точка сплава т.

2 , через которую провели коноду, делит её на две части – m и n;отрезок коноды, противолежащий однофазной области, отвечает за количествоэтой фазы.т. 2 – сплав состава х1 при температуре 2 состоит из двух фаз – α и ж, иххимический состав – х , жхж , их количественный состав:х х =∗ 100 %,жхж =∗ 100 %,=++жхж - структурного анализа:для любого сплава необходимо уметь определить егоконечную структуру (она зависит от всех превращений, которые прошли всплаве)строится кривая охлаждения сплава, записываются все превращения с указаниемизменения химического состава фаз.Для данной диаграммы состояния необходимо рассмотреть всего один сплав, т.к.все сплавы на диаграмме имеют похожие превращения, а значит и схожиеструктуры.ПримечаниеДля того, чтобы Вам было прощеориентироваться в материале на следующихлекциях, нужно ВСЕМЗАКОНСПЕКТИТРОВАТЬ ДОМАОСТАВШИЕСЯ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ(времени на вычерчивания на лекциях не будет,т.к.

его катастрофически мало, лучше доманемного поработать, чем не понять на лекции очём вообще эти диаграммы состояния)Б. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых нерастворимы друг вдруге.если −> 15 %, например Fe+Pb, Fe+Bi, Pb+Sb и др.Линия ликвидус – acb; линия солидус – dce.Фазовый анализ – ж, кристаллы A и кристаллы B.Для проведения структурного анализа необходимо рассмотреть всего лишькристаллизацию двух сплавов.сплав сплав 1сплав 1-1` C = K – Ф + 1 = 2 – 3 +1 = 0такое превращение безвариантное исплав 1называется эвтектическим превращением1-2 ж1−с → А + жсжс → эвтектика [А + В]2-2` А + жс → А + эвтектика [А + В]Фазовый анализ – ж, кристаллы A и кристаллы B.

Структурный анализ:3 структурных составляющих – кристаллы А и В, эвтектика [A+B].Сплавы: от А до назыв. доэвтектические, от до В – заэвтектические, эвтектическийЭвтектиктическое превращение – превращение, в результате которого происходитобразование эвтектики; протекает при постоянной температуре и неизменныхсоставах участвующих фаз, одной из которых является жидкость.Эвтектика (от греч. eutekos – «хорошо, легко плавящийся») – это механическаясмесь (образуется, если компоненты не способны к взаимному растворению другв друге в твёрдом состоянии и не вступают в химическую реакцию собразованием промежуточной фазы) двух или более фаз, одновременнообразующихся из расплава при его эвтектической кристаллизации.Эвтектическая «колония» представляет собой взаимно проросшие, сильноразветвлённые кристаллы разных фаз.

Кристалл каждой из фаз имеет множествоответвлений, в результате чередования фаз впространстве на металлографическом шлифе виднакартина «смеси» этих фаз. Т.е. эвтектическая«колония» по сути является бикристаллом –двухфазным сростком двух сильно разветвлённыхкристаллов разных фаз.Каждая эвтектическая «колония» растёт из одногосвоего центра, её зарождение инициирует одна из фаз(базовая), вторая фаза зарождается на базовой, как наподложке. Ответвления базовой фазы растутбыстрее, а между ними формируются ответвлениявторой фазы.

Облик эвтектической «колонии» определяет базовая фаза.В. Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых образуютпромежуточную фазу ( ).Различают всего три типа таких диаграмм:- диаграмма с устойчивым промежуточным соединением (конгруэнтноеплавление – до расплавления промежуточное соединение не распадается).Фазовый анализ – ж, кристаллы A, B и .Структурный анализ: 5 структурных составляющих – кристаллы А, В и , эвтектика [A+ ] и эвтектика [В+ ].- диаграмма с неустойчивым промежуточным соединением (до расплавленияпромежуточное соединение распадается)при достижении горизонтали abdинконгруэнтное (состав жидкостине совпадает с составом твердойфазы) плавление:ж + ↔ Фазовый анализ – ж, кристаллы A, B и .Структурный анализ: 4 структурных составляющих – кристаллы А, В и , эвтектика [A+ ].- диаграмма с твёрдым раствором на базе промежуточного соединения (сконгруэнтным плавлением)Фазовый анализ – ж, кристаллы , и .Структурный анализ: 8структурных составляющих –кристаллы твёрдых растворов, и , эвтектика Э1 [ + ],эвтектика Э2 [+], вторичныекристаллы , и .Промежуточная фаза постоянного или переменного состава, выделяющаяся ввиде первичных кристаллов на микрошлифе может выглядеть по-разному:а - в виде округлых или овальных включений (2 , 3 , 3 и др.);б - в виде многоугольников с резко очерченными огранными формами(SnSb, , 3 и др.);в - в виде пластинчатой или игольчатой формы (3 , 6 и др.).Г.

Диаграммы состояния сплавов, компоненты имеют ограниченную переменнуюрастворимость. (если −≤ 8 ÷ 15 %)Различают два типа таких диаграмм:- диаграмма с эвтектикойФазовый анализ – ж, кристаллы , .Структурный анализ: 5 структурных составляющих – кристаллы твёрдыхрастворов и , эвтектика [ +], вторичные кристаллы и .Линии и 1 1 называются линиями переменной растворимости (или линиямисольвуса [от англ.

solve - растворять и лат. суффикса us]).Линия показывает, что при понижении температуры растворимость атомовкомпонента В в твёрдом растворе снижается, это приводит к выделениювторичных кристаллов твёрдого раствора, обогащённых атомами В.Линия 1 1 показывает, что при понижении температуры растворимость атомовкомпонента А в твёрдом растворе снижается, это приводит к выделениювторичных кристаллов твёрдого раствора, обогащённых атомами А.Для сплава 1 при достижении линии переменной растворимости :3→0 → 0 + - диаграмма с перитектикойПри достижении линии DJF сплав претерпевает безвариантное превращение(C = K – Ф + 1 = 2 – 3 +1 = 0), оно называется перитектическим:ж + → при этом превращение идёт при строго определённом соотношении фаз:ж = при нарушении пропорции одна из фаз остаётся в избытке.Перитектиктическое превращение – процесс взаимодействия кристаллов твёрдогораствора с жидкостью, происходящий изотермически при постояннойконцентрации фаз и приводящий к образованию кристаллов другого твёрдогораствора.Перитектика (от греч.

periteko – «плавлю, расплавляю, разжижаю») – твёрдыйраствор, образовавшийся в результате взаимодействия жидкой и твёрдой фазы.Сплавы от D до J называют доперитектическими, от J до F – заперитектическими,а сплав J – перитектическим.Фазовый анализ – ж, кристаллы , .Структурный анализ: 2 структурных составляющих – кристаллы твёрдыхрастворов и .Д. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых имеют полиморфноепревращение.сплав 3-3` C = K – Ф + 1 = 2 – 3 +1 = 0такое превращение безвариантное иназывается эвтектоиднымпревращением → эвтектоид [ + ]Эвтектоидное превращение – превращение, в результате которого происходитобразование эвтектоида; протекает при постоянной температуре и неизменныхсоставах участвующих фаз, находящихся в твёрдом состоянии.Эвтектоид (от греч. eidos – «вид») – это механическая смесь (образуется, есликомпоненты не способны к взаимному растворению друг в друге в твёрдомсостоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием промежуточнойфазы) двух или более фаз, одновременно образующихся в результате распадатвёрдого раствора.Структуры эвтектоида и эвтектики схожи, но эвтектоиды являются болеедисперсными составляющими, т.к.

образуются при распаде твёрдого раствора впроцессе вторичной кристаллизации, когда процессы диффузии протекают болеемедленно.Фазовый анализ – ж, кристаллы , и .Структурный анализ: 5 структурных составляющих – кристаллы твёрдыхрастворов и , эвтектоид [ + ], вторичные кристаллы и .§ 4.Практическое значение диаграмм состояния.Благодаря диаграммам состояния можно:→ у любого сплава проследить все превращения, проходящие при охлаждении, иопределить его конечную структуру, а также дать качественнуюхарактеристику его свойств.→ определить характер изменения физических свойств (удельноеэлектросопротивление , коэрцитивная сила , теплопроводность и др.) поправилам Н.С. Курнакова:а – в сплавах, компонентыкоторых нерастворимы друг вдруге, свойства меняютсяаддитивно (по линейномузакону);б – при образовании твёрдыхрастворов свойства сплаваменяются по криволинейнойзависимости; распад твёрдогораствора ведёт к повышениюфизических свойств;в – при образовании твёрдых растворов, обладающих ограниченной переменнойрастворимостью, свойства в интервале концентраций, отвечающем однофазнымтвёрдым растворам, изменяются по криволинейному закону, а в двухфазнойобласти – аддитивно;г – в сплавах, компоненты которых образуют промежуточную фазу ,концентрация промежуточной фазы отвечает максимуму (или минимуму)свойств.

Точку перелома называют сингулярной (особой) точкой.→ проводить физико-химический анализ сплавов, т.е. изучать изменения свойствсплавов в зависимости от изменения состава;→ определить уровень технологических свойств:3 больших строки5 больших строк→ создавать сплавы с особыми физическими свойствами (при растворении 30 %Ni в Fe теряются ферромагнитные свойства при комн ; твёрдый раствор Fe с13 % Cr делает его коррозионно-стойким; и т.п.);→ для любого сплава определить его Т.О.

(какую сделать и зачем)Из рассмотренных выше типов диаграмм следует, что сплав может оказатьсятолько всего лишь в трёх ситуациях:1) в сплаве нет превращений вплоть до температуры плавления;2) сплав при нагреве пересекает линию переменной растворимости;3) в сплаве происходит смена КР.Значит существует всего три подхода Т.О.:1) Т.О. сплавов, не имеющих фазовых превращений;2) Т.О. сплавов, имеющих ограниченную переменную растворимостькомпонентов в твёрдом состоянии;3) Т.О. сплавов, компоненты которых имеют полиморфное превращение.Тройная диаграмма для системы Bi-Pb-SnГлава V «Влияние термической обработки на структуру исвойства сплаво⻧ 1.

Общие понятияТермическая обработка (Т.О.) – это тепловое воздействие на металл/сплав(изделие), приводящее к изменению его структуры и свойств.Т.О. может состоять из одной или нескольких операций.выдержки иногда не указываетсяСамое важное для каждой операцииТ.О. – 1 строкаСледующие три слайда с определениям нужноВСЕМ ЗАКОНСПЕКТИТРОВАТЬ ДОМА (надодорожить временем)Виды Т.О.:→ Отжиг – термическая обработка, заключающаяся в нагреве (как правило,медленном) металла/сплава (изделия) до определённой температуры,выдержке (длительные) и последующем охлаждении (всегда медленном ~20 ÷ 200 ℃/час, как правило, с печью), проводимая с целью полученияструктуры наиболее близкой к равновесной.Отжиг делится на два типа:- отжиг I родав процессе такого отжига фазовые (полиморфные) превращения отсутствуют, аесли они и протекают, то не оказывают решающего влияния на конечнуюструктуру; целью такого отжига является снятие химической или физическойнеоднородности, созданных предыдущими обработками; проводят для любыхметаллов и сплавов.- отжиг II родав процессе такого отжига протекающие фазовые превращения приводят кдостижению практически равновесного структурного состояния; т.е.