ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные указания для решения задач по диаграммам состояния тройных сплавов из "Металловедение Издание 3 " Для определения в условиях равновесия фазового и структурного состава тройных сплавов в зависимости от температуры и концентрации применяют пространственные диаграммы, имеющие вид трехгранных призм. Основанием призмы чаще всего выбирают равносторонний ( концентрационный ) треугольник, так как в таком треугольнике концентрацию всех компонентов можно показать в одинаковом масштабе. Компоненты сплава располагают в вершинах треугольника, концентрации двойных сплавов — на соответствующих сторонах треугольника, а тройные сплавы — внутри треугольника. Каждая точка внутри треугольника характеризует тройной сплав определенного состава. [c.240] Для нахождения концентрации тройного сплава пользуются известной из геометрии теоремой о том, что сумма перпендикуляров, опущенных из любой точки внутри равностороннего треугольника на стороны, равна высоте треугольника. Последняя принимается за 100%, т. е. за сумму содержания всех трех компонентов сплава, а длины перпендикуляров — за процентное содержание отдельных компонентов, составляющих тройной сплав. Поэтому перпендикуляр, опущенный из вершины и, следовательно, совпадающий с высотой и равный ей, указывает, что точки, лежащие в вершине, соответствуют чистым компонентам и, в частности, 100% содержания компонента, помещенного в вершине, из которой опущен перпендикуляр. Например, на рис. 144 перпендикуляр Сс указывает, что вершина С соответствует 100% содержания компонента С в сплаве, т. е. чистому компоненту С. Для определения концентрации тройного сплава, т. е. сплава, лежащего в какой-нибудь точке внутри треугольника, необходимо опустить перпендикуляры из этой точки на стороны треугольника. [c.240] Концентрацию компонентов можно измерять не по длине перпендикуляров, а по длине отрезков прямых, проводимых из точки искомого сплава параллельно стороне треугольника и до пересечения с другой его стороной. На рис. 146 видно, что состав тройного сплава можно выразить не только длинами перпендикуляров Оа, ОЬ и Ос, но и длинами отрезков Оа,, ОЬх и Ось проведенных из точки о параллельно сторонам АВ, ВС и АС. Эти отрезки образуют с перпендикулярами и с соответствующим участком стороны равностороннего треугольника новые прямоугольные треугольники, в которых опущенные перпендикуляры являются катетами, а проведенные отрезки — гипотенузами, причем угол между ними составляет 30°. [c.241] например, линия, проведенная на рис. 147, а параллельно стороне треугольника АВ, отсекает на двух других сторонах треугольника отрезки Вт и Лл эти отрезки равны гипотенузе Ор в прямоугольном треугольнике Оср и длина их определяет содержание компонента С в тройном сплаве. [c.242] Аналогично длина отрезка Ск или В1 (см. рис. 147) определяет содержание компонента Л, а длина отрезка Ар или Сй (или Ок) —содержание компонента В в том же сплаве. [c.242] Хотя при определении концентрации сплава необходимо измерять абсолютную длину отрезков, которая, конечно, не зависит от порядка расположения цифр на диаграмме, однако различное расположение их может затруднить быстрый подсчет содержания всех трех компонентов, тем более что при проведении трех линий на сторонах треугольника отсекается шесть отрезков. [c.243] Длина отрезков покажет концентрацию компонентов, расположенных в вершинах, противоположных сторонам, на которые были опущены перпендикуляры. [c.243] Предложено Ю. А. Геллером. Прим. ред. [c.243] Это правило, упрощающее определение концентрации тройного сплава, выводится из следующего. Треугольник к01, образуемый при проведении из точки О линий, параллельных сторонам равностороннего треугольника АВС, подобен треугольнику АВС (рис. 150) и, следовательно, также является равносторонним. Стороны 01 и Ок треугольника к01 являются гипотенузами в прямоугольных треугольниках кОп и Юп. Было показано, что длина этой гипотенузы определяет содержание компонента С следовательно, сторона Ы, равная кО и 01 (в равностороннем треугольнике ОЫ), также определяет содержание компонента С. [c.244] На рис. 150 показано, что аналогично длина стороны Ор треугольника pos определяет содержание компонента А, но отрезок Ор и отрезок 1В равны (как два отрезка параллельных, заключенных между параллельными). Таким же образом доказывается, что длина отрезка Ак определяет содержание компонента В. [c.244] Это правило применимо только для определения концентрации сплава, и из приведенного построения нельзя сделать вывод о том, что сторона треугольника, характеризуя строение сплава из двух компонентов, может характеризовать строение тройного сплава. [c.244] Равносторонний треугольник служит основанием трехгранной призмы температуры откладывают по высоте призмы. Такое построение дает пространственную диаграмму (или объемную модель). [c.244] На рис. 151 и 152 приведены в качестве примеров пространственные диаграммы сплавов из трех компонентов а) полностью растворимых в жидком и в твердом состоянии (рис. 151) б) полностью растворимых в жидком состоянии, но не растворимых в твердом состоянии (рис. 152). [c.244] Рассмотрение диаграмм тройных сплавов позволяет, как и па диаграммам двойных сплавов, определять фазовый и структурный состав, качественно оценивать многие физические и механические свойства и технологические качества сплавов в условиях равновесия, а в ряде случаев предположительно указывать ожидаемый характер изменения структуры и свойств отдельных сплавов при переходе к неравновесному (метастабильному) состоянию. [c.245] НИИ диаграммы пересекаются между собой. Вместе с тем для построения всей объемной модели сплавов тройной системы требуются большие экспериментальные работы, так как необходимо изучить большое количество сплавов. Поэтому исследование тройных систем ограничивается в ряде случаев изучением только некоторых областей и концентраций, представляющих наибольший научный и технический интерес. В литературе чаще всего приводят не пространственные диаграммы или снимки объемных моделей, а лишь некоторые исследованные сечения (разрезы) диаграмм. [c.245] Для этого используют следующие способы построения. [c.245] Горизонтальные сечения. Их проводят или в виде изотермических сечений, или в виде проекций отдельных поверхностей и линий пространственной диаграммы на горизонтальную плоскость. [c.246] Изотермические сечения указывают фазовый и структурный состав для всех концентраций тройных сплавов, но при определенной температуре. Эти сечения представляют собой равносторонний треугольник, если последний при построении пространственной диаграммы был принят за основание призмы. [c.246] Этот недостаток в значительной мере устраняется, если одновременно даются не одно, а, по крайней мере, два или несколько горизонтальных сечений пространственной диаграммы, полученных, следовательно, при нескольких различных температурах. [c.246] Сопоставление таких сечений позволяет судить об изменении фазовых и структурных областей и хода линии диаграммы и делать заключения о строении и некоторых свойствах тройных сплавов. [c.246] Вернуться к основной статье