Металлические соединения. Электронные соединения, фазы внедрения, фазы Лавеса.

Электронные соединения –это образования между одновалентными (медь, серебро, золото) или металлами переходных групп (железо, магний, кобаль) и простые с 2 до 4 валентностью. Число валентных к числу атомов – электро концентрация (1.62; 1.5; 1.75) (медь цинк 1.5) (Cu3Al4 Cu5Tn) 1.62 – Cu5Zn8, 1.75 – CuZn3, Cu3Si, Cu3St4).1.5 – ОЦК, ГПК.

Фазы Лавеса– это промежуточные фазы почти пост. Сост. AB2 между компонентами диаметром 1.1 – 1.6. Образ с разными таблицами периодов элементов. B<A на 20-30%. ГПК – MgZn2, ГЦК – MgCu2. в магнитном поле ведут себя как диэлектрики.

Фазы внедрения– C, H, N, B – карбиды, нитриды, бориды – фазы внедрения (M4X).Соотношение радиусов метала и не метала кристаллическая структура фаз внедрения опред если меньше 0,59 следовательно кристаллические решетки простые. Иначе – сложные решетки и они не фазы внедрения; твердые растворы вычитания на базе фаз внедрения (ванадий С, цирконий С) явл фазами переменного состава и карбиды явл саамами твердыми (карбид титана, карбид циркония).

 

 

10. Диаграмма состояния для сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Правило рычага(правило отрезков). Для одного из сплавов построить кривую охлаждения и описать превращения, происходящие при охлаждении.

Сначала получают терм. кривые. Полученные точки переносят на диаграмму, соединив точки начала кристаллизации сплавов и точки конца кристаллизации, получают диаграмму состояния.

Проведем анализ полученной диаграммы.

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

2. Число фаз: f = 2 (жид. фаза L, кристал. твердого раствора )

3. Основные линии диаграммы сплавов:

· acb – линия ликвидус, выше этой линии в жидком состоянии;

· adb – линия солидус, ниже этой линии в твердом состоянии.

4. Характерные сплавы системы:

Чистые компоненты А и В кристаллизуются при постоянной температуре, кривая охлаждения компонента В.

Остальные сплавы кристаллизуются аналогично сплаву I, кривая охлаждения которого представлена на б.

 

Правило отрезков. Посредством правила отрезков можно определить состав фаз в любой двухфазной области и количественное их соотношение. Правило отрезков состоит из двух частей. Первая часть: для того чтобы определить состав фаз через заданную точку в двухфазной области (точка соответствует конкретной температуре) проводят горизонтальную линию до пересечения с линиями, ограничивающими эту область. Проекция точек пересечения на ось концентрации даст нам состав фаз. Вторая часть: для того чтобы определить количество фаз через заданную точку проводят горизонтальную линию до пересечения с линией, ограничивающей эту область. Отрезки между заданной точкой и точками с соответствующим составом фаз обратно пропорциональны их количеству.

11. Диаграмма состояния для сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов, с наличием эвтектики. Для одного из сплавов построить кривую охл. и описать превращения, происходящие при охлаждении.

Проведем анализ диаграммы состояния.

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

2.Число фаз: f = 3 (кристаллы компонента А и В, жидк. фаза).

3. Основные линии диаграммы:

· линия ликвидус acb;

· линия солидус ecf;

4. Типовые сплавы системы.

а) Чистые компоненты, кристаллизуются при постоянной температуре, на б показана кривая охлаждения компонента А.

б). Эвтектический сплав – сплав, соответствующий конц. компонентов в точке с (сплав I). Кривая охлаждения этого сплава, аналогична кривым охлаждения чистых металлов (б)

Эвтектика – мелкодисперсная механическая смесь разнородных кристаллов, кристаллизующихся одновременно при постоянной, самой низкой для рассматриваемой системы, температуре.

При образовании сплавов механических смесей эвтектика состоит из кристаллов компонентов А и В: Эвт. (кр. А + кр. В)

12. Диаграмма состояния для сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и с наличием эвтектики. Для одного из сплавов построить кривую охл. и описать превращения, происходящие при охл..

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, сходящ. в одн. точк;

линия солидус аdcfb, состоит из трех участков;

dm – линия предельной концентрации компонента В в комп. А;

fn – линия предельной концентрации компонента А в комп. В.

4. Типовые сплавы системы.

При концентрации компонентов, не превышающей предельных значений (на участках Аm и nВ), сплавы кристаллизуются аналогично сплавам твердым растворам с неограниченной растворимостью, см кривую охлаждения сплава I на рис. 5.5 б. При концентрации компонентов, превышающей предельные значения (на участке dcf).