связь между диаграммами сплавов

4,54 Mb.НазваниеКонспект лекций по теме: «Материаловедение»страница6/31Затравкина Н АДата конвертации08.10.2012Размер4,54 Mb.Тип           6           Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния P Так как вид диаграммы, также как и свойства сплава, зависит от того, какие соединения или какие фазы образовали компоненты сплава, то между ними должна существовать определенная связь. Эта зависимость установлена Курнаковым, (см. рис. 5.8.). Рис. 5.8. Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния P При образовании механических смесей свойства изменяются по линейному закону. Значения характеристик свойств сплава находятся в интервале между характеристиками чистых компонентов. При образовании твердых растворов с неограниченной растворимостью свойства сплавов изменяются по криволинейной зависимости, причем некоторые свойства, например, электросопротивление, могут значительно отличаться от свойств компонентов. При образовании твердых растворов с ограниченной растворимостью свойства в интервале концентраций, отвечающих однофазным твердым растворам, изменяются по криволинейному закону, а в двухфазной области по линейному закону. Причем крайние точки на прямой являются свойствами чистых фаз, предельно насыщенных твердых растворов, образующих данную смесь. При образовании химических соединений концентрация химического соединения отвечает максимуму на кривой. Эта точка перелома, соответствующая химическому соединению, называется сингулярной точкой. Контрольные вопросы. Какие сплавы называют двойными? Что называют системой сплавов данных компонентов? В каких координатах строится диаграмма состояния двойных сплавов? Какое практическое значение имеет знание критических точек всех сплавов данной системы? Что характеризуют линии ликвидуса и солидуса и как они строятся? Какой сплав называют эвтектическим? Особенности кристаллизации этого сплава, его структура после затвердевания. Какую структуру и свойства имеют двойные сплавы - механические смеси, твёрдые соединения и химические соединения? Как строятся диаграммы состояния двойных сплавов? Требуется подобрать сплав для изготовления реостатной проволоки с высоким электросопротивлением. Сплавы с каким типом диаграммы состояния наиболее вероятно подошли бы для этой цели (рис.5.8)? Задания. Пользуясь диаграммой состояния сплавов системы Pb Sb, опишите превращения, которые происходят в сплавах, состоящих из 10% Sb и 90% Pb, 80 % Sb и 20% Pb, охлаждаемых из расплавленного состояния до комнатной температуры. Пользуясь диаграммой состояния, определите температуры начала кристаллизации сплавов, состоящих из: 13 % Sb и 87% Pb ,40 % Sb и 60 % Pb . Постройте для этих сплавов кривые охлаждения. Лекция 5PЖелезоуглеродистые сплавы. Диаграмма состояния железо углерод. P1.Особенности диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов. 2.Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов 3.Процессы при структурообразовании железоуглеродистых сплавов 4.Структуры железоуглеродистых сплавов PОсобенности диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов. P Железоуглеродистые сплавы стали и чугуны важнейшие металлические сплавы современной техники. Производство чугуна и стали по объему превосходит производство всех других металлов вместе взятых более чем в десять раз. Диаграмма состояния железо углерод дает основное представление о строении железоуглеродистых сплавов сталей и чугунов. Начало изучению диаграммы железо углерод положил Чернов Д.К. в 1868 году. Чернов впервые указал на существование в стали критических точек и на зависимость их положения от содержания углерода. Диаграмма железо углерод должна распространяться от железа до углерода, но . Железо образует с углеродом химическое соединение: цементит . Каждое устойчивое химическое соединение можно рассматривать как компонент, а диаграмму по частям. Так как на практике применяют металлические сплавы с содержанием углерода до , то рассматриваем часть диаграммы состояния от железа до химического соединения цементита, содержащего углерода.Диаграмма состояния железо цементит представлена на рис. 9.1. Рис. 9.1. Диаграмма состояния железо - цементит P Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов P Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит. 1. Железо переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавления 1539o С 5o С. В твердом состоянии железо может находиться в двух модификациях. Полиморфные превращения происходят при температурах 911o С и 1392o С. При температуре ниже 911o С существует с объемно-центрированной кубической решеткой. В интервале температур 911 1392o С устойчивым является с гранецентрированной кубической решеткой. Выше 1392o С железо имеет объемно-центрированную кубическую решетку и называется или высокотемпературное . Высокотемпературная модификация не представляет собой новой аллотропической формы. Критическую температуру 911oС превращения обозначают точкой , а температуру 1392o С превращения - точкой А4. При температуре ниже 768o С железо ферромагнитно, а выше парамагнитно. Точка Кюри железа 768o С обозначается А2. Железо технической чистоты обладает невысокой твердостью (80 НВ) и прочностью (предел прочности , предел текучести ) и высокими характеристиками пластичности (относительное удлинение , а относительное сужение ). Свойства могут изменяться в некоторых пределах в зависимости от величины зерна. Железо характеризуется высоким модулем упругости, наличие которого проявляется и в сплавах на его основе, обеспечивая высокую жесткость деталей из этих сплавов. Железо со многими элементами образует растворы: с металлами растворы замещения, с углеродом, азотом и водородом растворы внедрения. 2. Углерод относится к неметаллам. Обладает полиморфным превращением, в зависимости от условий образования существует в форме графита с гексагональной кристаллической решеткой (температура плавления 3500 0С, плотность 2,5 г/см3) или в форме алмаза со сложной кубической решеткой с координационным числом равным четырем (температура плавления 5000 0С). В сплавах железа с углеродом углерод находится в состоянии твердого раствора с железом и в виде химического соединения цементита (Fe3C), а также в свободном состоянии в в

Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния - Конспект лекций по теме: «Материаловедение»