Л.1. Введение в материаловедение. Кристаллическое строение металлов.

Л.1. Введение в материаловедение. Кристаллическое строение металлов.

Л.2. Кристаллизация металлов. Фазы и структура в металлических сплавах.

Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов

В твердом состоянии (сплавы твердые растворы с неограниченной растворимостью)

 

Рис. 2.10. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов

в твердом состоянии (а); кривые охлаждения типичных сплавов (б)

 

Анализ полученной диаграммы.

1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В).

2. Число фаз: f = 2 (жидкая фаза L, кристаллы твердого раствора )

3. Основные линии диаграммы: acb – линия ликвидус, выше этой линии сплавы находятся в жидком состоянии; adb – линия солидус, ниже этой линии сплавы находятся в твердом состоянии.

4. Количественный структурно-фазовый анализ сплава.

Пользуясь диаграммой состояния можно для любого сплава при любой температуре определить не только число фаз, но и их состав, и количественное соотношение. Для этого используется правило отрезков. Для проведения количественного структурно-фазового анализа через заданную точку проводят горизонталь (коноду) до пересечения с ближайшими линиями диаграммы (ликвидус, солидус или оси компонентов).

а). Определение состава фаз в точке m:

Для его определения через точку m проводят горизонталь до пересечения с ближайшими линиями диаграммы: ликвидус и солидус. Состав жидкой фазы определяется проекцией точки пересечения горизонтали с линией ликвидус p на ось концентрации. Состав твердой фазы определяется проекцией точки пересечения горизонтали с линией солидус q (или осью компонента) на ось концентрации. Состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидуса, а состав твердой фазы – по линии солидуса. С понижением температуры состав фаз изменяется в сторону уменьшения содержания компонента В.

б). Определение количественного соотношения жидкой и твердой фазы при заданной температуре (в точке m):

Количественная масса фаз обратно пропорциональна отрезкам проведенной коноды. Рассмотрим проведенную через точку m коноду и ее отрезки. Количество всего сплава (Qсп) определяется отрезком pq. Отрезок, прилегающий к линии ликвидус pm, определяет количество твердой фазы:

Отрезок, прилегающий к линии солидус (или к оси компонента) mq, определяет количество жидкой фазы:

 

Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов

Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов

В твердом состоянии

Рис. 2.13.  Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов

в твердом состоянии (а) и кривые охлаждения типичных сплавов (б)

 

1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);

2. Число фаз: f = 3 (жидкая фаза и кристаллы твердых растворов (раствор компонента В в компоненте А) и (раствор компонента А в компоненте В);

3. Основные линии диаграммы:

- линия ликвидус acb, состоит из двух ветвей, сходящихся в одной точке;

- линия солидус аdcfb, состоит из трех участков;

- dm – линия предельной концентрации компонента В в компоненте А;

- fn – линия предельной концентрации компонента А в компоненте В.

 

Л.1. Введение в материаловедение. Кристаллическое строение металлов.