Фазовое равновесие влияние температуры

Изменение температуры плавления металлов и сплавов является одним из проявлений влияния давления на их фазовое равновесие. При этом возможно не только количественное, но и качественное изменение диаграммы состояния появление новых или изменение свойств уже известных фаз. [c.15]

Действительно, концентрация насыщения раствора при неизменной дисперсности минерала (влияние упругой деформации на поверхностную энергию пренебрежимо мало) зависит только от температуры, и кратковременное пересыщение в прилегающем тонком слое раствора, вызванное приложенным напряжением вследствие увеличения химического потенциала кристалла, приводит к немедленному обратному осаждению всей растворившейся твердой фазы в виде осадка с ненапряженной решеткой (эпитаксия скажется только на первых моноатомных слоях, что имеет значение для равновесного потенциала металла и скорости растворения минерала в ненасыщенном растворе, но несущественно для минерала в пересыщенном растворе в связи с быстрым образованием толстого слоя осадка). В результате на поверхности кристалла, покрытого этим осадком, восстановится прежнее фазовое равновесие, и влияние напряжений не удастся зафиксировать. Поэтому механохимическое растворение минералов следует изучать в растворах, далеких от насыщения, используя нестационарные кинетические методы. [c.35]

Данные о теплотах смешения имеют также и непосредственное практическое значение — их можно использовать-для расчета влияния изменения внешних условий (температуры и давления) на фазовые равновесия различных типов в гетерогенных системах, включающих жидкие фазы. Известны термодинамические уравнения, которые позволяют предвидеть, при наличии данных о теплотах смешения, влияние температуры (или давления) на состав пара и относительную летучесть жидких смесей, на смещение составов азеотропов, взаимную растворимость жидкостей и т. п. Иначе говоря, возможно решение вопросов, представляющих [c.3]

Учитывая большое значение вопросов влияния температуры на фазовые равновесия типа жидкость — жидкость и жидкость —пар, мы сочли полезным включить в книгу этот небольшой раздел, содержание которого относится, по существу, к области учения о гетерогенных равновесиях. Мы предлагаем здесь только сводку уравнений, применение которых возможно при использовании данных, содержащихся в таблицах. [c.47]

Приведенные значения температур являются лучшими из имеющихся к моменту составления таблицы. В настоящее время невозможно оценить погрешность этих значений температуры погрешности могуг достигать нескольких единиц последней значащей цифры. Оценки точности значений этих температур будут производиться в дальнейшем и публиковаться Международным комитетом мер и весов. Состояния фазовых равновесий даны при = 101325 Па (I нормальная атмосфера) за исключением тройных точек и тех случаев, где давления явно указаны. См. табл. 3.5 о влиянии изменения давления на. эта точки затвердевания. Точка таяния льда яв.пяется очень близкой аппроксимацией к температуре, определяемой как температура на 10 мК ниже тройной точки воды. [c.37]

В работе [50] проведен термодинамический анализ стабильных и метастабильных фазовых равновесий в сплавах системы Fe—Мп, богатых железом. Рассмотрено влияние давления на диаграмму бездиффузионных равновесий. Показано, что е-фаза, образующаяся в системе Fe—Мп при атмосферном давлении, является твердым раствором на базе 6-фазы чистого железа при высоком давлении при атмосферном давлении она метастабильна во всем интервале температур и концентраций. Как показал расчет, начиная с —4000 МПа, на фазовой диаграмме Fe—Мп появляется область стабильной устойчивости е-фазы эта область расширяется с повышением давления и относительная термодинамическая устойчивость наиболее плотной е-фазы увеличивается. При этом тройные точки смещаются к более высоким температурам и более низким содержаниям марганца [50]. [c.35]

Экспериментальные результаты представлены на 15 изотермах в диапазоне температур 3—40°С и давлений 36—98 атм. Из них только 4 изотермы близко примыкают к критической 31,013 31,185 31,320 и 31,523°С. Измерения также проведены в двухфазной области, что позволило авторам получить данные на кривой фазового равновесия в интервале температур 2,853—31,013°С. Свои результаты авторы сопоставили с ранее полученными на изотерме примерно 40 °С в этой же лаборатории другим методом и показали, что расхождения не превышают 0,03%. Однако Алтунин [41] считает, что максимальная погрешность данных [42] по давлению может достигать 0,15% по мере приближения к критической точке, где не исследовали влияния гравитации на результаты измерения. [c.44]

Система ниобий — азот. Исследованию фазовых равновесий в системе ниобий — азот посвящено много работ [105—113]. Однако полный вариант диаграммы этой системы получить не удается, поскольку равновесное состояние в этой системе очень чувствительно к примесям и давлению азота. На рис. 76 [105—107] приведена диаграмма, наиболее полная в том смысле, что в ней отражены все достоверно установленные фазы системы ниобий — азот, однако влияние давления на ней не отражено. Довольно широкая область а-твердого раствора азота в ниобии при высоких температурах сужается с уменьшением температуры. [c.212]

В справочнике [1], изданном в 1970 г., содержалось довольно подробное введение, где были рассмотрены основные методы определения теплот смешения, особенности в конструкциях калориметров различных типов, возможности вычисления теплот смешения нй основании политермических данных о равновесии жидкость—пар, зависимости теплот смешения от концентрации и температуры длк систем с разным типом межмолекулярных взаимодействий, приветны термодинамические соотношения, определяющие влияние изменений внешних условий на фазовые равновесия жидкость—пар и жидкость—жидкость—пар, и другие вопросы. В настоящем издании авторы не сочли целесообразным повторять этот материал и ограничились краткими введениями к обеим частям.справочника. [c.4]

Зависимость состава эвтектического аустенита от температуры его образования позволяет воспользоваться методом анализа внутрикристаллической ликвации в аустенитной матрице эвтектических колоний для косвенной оценки влияния легирующих элементов на смещение эвтектического температурного интервала и проверки соответствующих данных, полученных другими методами. Необходимо учитывать, что результаты экспериментальных определений касаются первичных структур, полученных в условиях, отличных от фазовых равновесий. Данные о направлении внутрикристаллической ликвации могут иметь лишь качественное значение при оценке влияния легирующих на эвтектическую температуру. По этой же причине, а также ввиду наложения возможных эффектов частичной гомогенизации и структурных изменений после затвердевания оценка масштаба ликвации не может быть использована для количественной характеристики концентрационных соотношений в условиях фазовых равновесий. Указанные обстоятельства, естественно, сохраняют силу и при анализе ликвации в избыточном аустените. [c.52]

При нагреве сплавов, находящихся при комнатных температурах в состоянии стабильного равновесия в виде смеси фаз, происходит фазовое превращение, заключающееся в растворении избыточной фазы. Этим превращением подвержены сплавы с переменной ограниченной растворимостью, образующие при высоких температурах ненасыщенные твердые растворы. На температуру и интенсивность растворения оказывают влияние размеры и форма частиц избыточной фазы. Чем дисперснее частицы, чем больше радиус кривизны поверхности частиц, тем быстрее они растворяются. Плоские иглообразные частицы растворяются скорее, чем сферические. В условиях ускоренного нагрева, например при сварке, температуры начала и конца растворения существенно повышаются. [c.501]

При рассмотрении возмущений хотя и малой, но конечной интенсивности одной из важных характеристик является амплитуда возмущения. В случае двухфазных сред влияние амплитуды уже нельзя свести к изменению только одного параметра состояния — температуры, как в случае гомогенных сред влияние амплитуды на двухфазную систему много шире. Амплитуда влияет на состояние среды и интенсивность происходящих в ней процессов. В условиях термодинамического равновесия амплитуда оказывает воздействие на температуру и степень влажности, интенсивность фазовых переходов и величину рассогласования скоростей движения фаз. Особым образом влияние амплитуды сказывается на скорости распространения возмущений, если состояние среды близко к пограничной кривой. Амплитуда волны может иметь такую величину, что параметры состояния будут пересекать пограничную кривую и какая-то часть волны будет перемещаться в области однофазного состояния вещества. [c.80]

Предприняты попытки определить вид фазовой диаграммы углерода с учетом влияния ультрадисперсного состояния алмаза и графита [12, 66]. Оценки показывают, что тройная точка, определяющая равновесие графита, алмаза и жидкой фазы, с уменьшением дисперсности твердых компонентов смещается в сторону более низких температур (примерно на 1500 — 2000 К) и более высоких давлений (примерно на 5 ГПа). Но детали этой практически очень важной диаграммы состояния должны уточняться как в экспериментальном, так и в теоретическом отношении. [c.57]

Равновесное состояние соответствует минимальному значению свободной энергии. При данной температуре и давлении в условиях равновесия свободная энергия системы должна оставаться неизменной, т. е. работа внутренних сил должна быть равна нулю. Поэтому равновесное состояние сплавов называется также стабильным потому, что такое состояние не подвергается самопроизвольному изменению во времени. Это состояние может быть достигнуто только при очень малых скоростях охлаждения. Стабильное равновесие в практических условиях достигается редко. В подавляющем числе случаев сплавы находятся в метастабильном состоянии. Под мета-стабильным состоянием понимают состояние веществ, обладающих ограниченной устойчивостью и переходящих под влиянием внешних воздействий в другие более устойчивые состояния. Поэтому рассмотрение диаграмм состояния позволяет определить фазовые превращения при нагреве в условиях очень медленного охлаждения. Эти диаграммы характеризуют, таким образом, окончательное состояние сплавов, т. е. полученное после того, как все превращения в них произошли и кристаллизация полностью закончилась. [c.91]

По типу равновесной структуры стали подразделяются на доэвтекто-идные, эвтектоидные, заэвтектоидные и ледебуритные. Эвтектоидные стали имеют перлитную структуру, а доэвтектоидные и заэвтектоидные наряду с перлитом содержат соответственно избыточный феррит или вторичные карбиды типа МзС. В структуре литых ледебуритных (карбидных) сталей присутствует эвтектика (ледебурит), образованная первичными карбидами вкупе с аустенитом поэтому по структуре они могут быть отнесены к белым чугу-нам, но их причисляют к сталям с учетом меньшего, чем у чугунов, содержания углерода (< 2%) и возможности подвергать пластической деформации. Влияние легирующих элементов на положение точек 8иЕ диаграммы Ре—С (см. рис. 4.1) проявляется чаще всего в их смещении в направлении меньшего содержания углерода. В сталях с высоким содержанием элементов, сужающих у-область, при определенной концентрации исчезает уоа-превращение (рис. 7.5, б). Такие стали относят к ферритному классу. При высокой концентрации в стали элементов, расширяющих у-область, происходит стабилизация аустенита с сохранением его при охлаждении до комнатной температуры. Эти стали причисляют к аустенитному классу. Таким образом, с учетом фазового равновесия легированные стали относят к перлитному, карбидному, ферритному или аустенитному классам. [c.154]

Химическая совместимость является более сложной проблемой. В этом томе рассматриваются два основных типа композиционных материалов естественные композиции ( in situ ), в которых две фазы находятся в термодинамическом равновесии при температурах их изготовления, и искусственно полученные композиции, в которых скорость химических реакций, приводящих к ухудшению совместимости между двумя фазами, достаточно мала, что обеспечивает хорошую совместимость фаз. Типичным примером первого типа композиций служат эвтектические сплавы, которые затвердевают в равновесных условиях. Для эвтектик химические потенциалы фаз равны и влияние удельной поверхностной энергии сведено до минимума. Для этих композиций может возникнуть вопрос стабильности при температурах, отличных от температуры изготовления материала, если имеет место заметная зависимость фазовых превращений или концентрации компонентов в фазах от температуры. К тому же, в связи с тенденцией уменьшения [c.42]

В случае химико-термической обработки сплавов железа для описания кинетики образования и строения диффузионного слоя пользоваться бинарными диаграммами состояния нельзя. Для двухкомпонентных сплавов последовательность образования фаз и их состав в первом приближении (без учета происходящего при ХТО диффузионного перераспределения элементов сплава) можно проследить по тройной диаграмме фазового равновесия или их изотермическим разрезам при температуре насыщения. Например, при насыщении сплавов железа углеродом и азотом, диффузия которых протекает со скоростью, значительно превышающей скорость ди( узии элементов, входящих в исходный состав сплава, диффузия носледних практически не оказывает влияния на кинетику формирования диффузионного слоя и состав образующихся фаз. Имея горизонтальный разрез диаграммы состояния железо — хром — углерод при 950° С (рис. 15), можно проследить за последовательностью образования фаз и их составом в процессе цементации сплавов железа с хромом [45]. [c.297]

Для выяснения степени влияния гравитации- авторы прозе ли совместную обработку своих данных и данных [42], котс рые получены в более широком интервале температур (в боль шем удалении от критической точки), и потому, как считаю авторы [44], в меньшей степени подвержены влиянию, грав тационного эффекта. Такая обработка показала, что =0,348 0,015, и, следовательно, результаты независимых из мерений хорошо согласуются между собой. Отсюда следуй вывод о достаточности перемешивания для устранения гравИ тационного эффекта и о возможности использования даннЫ на кривой фазового равновесия, весьма удаленных от критиче ской точки, для нахождения р. [c.46]

Асимметрия вызвана действием гравитационного эффек та, который при значительной высоте пьезометра приводи к сильному уплощению вершины кривой фазового равновесия Кроме того, асимметрия этой кривой обусловлена влияние гравитации на температуру появления (исчезновения) фаз п( обе стороны от критической точки. Предполагается, что сил тяжести, уплотняя вещество в условиях сильно растущей ежи маемости, способствует образованию жидкой фазы из газова (т. е. при более высокой температуре) и затрудняет обратны переход. [c.48]

Диаграмма состояния Ре—С дает представление о фазовых и структурных превращениях в условии равновесия, т. е. при очень малой степени переохлаждения (перенагрева). Повышенные скорости охлаждения тормозят диффузионные процессы, а при больших степенях переохлаждения они полностью прекращаются. Поэтому состав и строение фаз структурных составляющих, образующихся при термической обработке в процессе высоких скоростей охлаждения, значительно отличаются от равновесных. Вследствие этого изменяются и свойства сплавов железа. В основах теории термической обработки лежат фазовые превращения, протекающие в неравновесных условиях. Поэтому ниже рассматривается влияние температуры и времени превращения, т. е. его кинетика, на структуру и свойства сплавов на железной основе. [c.162]

Легирующие элементы второй группы уменьшают область существования у-фазы. При определенных концентрациях а-фаза стабильна При комнатной температуре - такие сплавы называют ферритньши, а когда происходит частичное превращение (фазовое равновесие) - полуферритными. Часто применяется многокомпонентное легирование стали. Общее влияние примесей достаточно сложно. Можно отметить, что углерод обычно расширяет температурную и концентрационную области существования у-фазы легированных сталей. [c.92]

Уитвэй и Месон [131] исследовали область, непосредственно примыкающую к критической точке. Анализируя ранее опубликованные работы, они отметили существование двух мнений о поведении вещества в околокритическом районе наличие плоского участка кривой фазового равновесия и отсутствие такой аномалии. Для проверки этих положений Уитвэй и Месон создали установку, в которой можно выяснить влияние гравитационного поля, изменяя высоту пьезометра Точность поддержания постоянной температуры в термостате и погрешность ее измерения термометром Бекмана равны 0,001 К. Равномерность температурного поля обеспечена применением магнитной мешалки. Этилен по сведениям поставщиков не содержал примесей , однако авторы работы дополнительно удаляли газовую фа- [c.41]

Таким образом, законы Коновалова характеризуют изменение состояния равновесия бинарных двухфазных систем при изобарных или изотермических условиях, а законы (правила) Вревского определяют закономерности влияния на фазовые равновесия бинарных систем изменений температуры и давления. [c.107]

Недостаточная изученность условий фазовых переходов для многих тройнькч слсгем и огсутствие данных об изменениях активности ряда элементов, в особенности в твердом растворе, затрудняют теоретическое определение направления ликвации в легированном аустените. Задача может решаться экспериментально путем анализа химической микронеоднородности структурных составляющих. Такая попытка для серого чугуна сделана в работе [1]. Методом локального рентгеноспектрального анализа исследовали следы микроликвации в пробах, содержащих 3,29% С, 1,41% 81, 0,94% Мп, 0,12% 8, 0,11% Р, 0,13% N1, 0,32% Сг, 0,14% Си. Для кремния, никеля и меди обнаружены признаки обратной ликвации, для марганца, хрома и фосфора — прямой. Для сплавов с различным содержанием углерода и кремния исследована качественная закономерность ликвации кремния. Установлено, что с увеличением содержания углерода возможен переход от прямой ликвации в первичном аустените к обратной и описано возникновение обратной ликвации в эвтектическом аустените в связи с повышением эвтектической температуры под влиянием кремния [2, 3]. Сходный характер внутрикристаллической ликвации возможен, по-видимому, помимо кремнистых сплавов, и в других легированных чугунах, содержащих элементы, которые увеличивают активность углерода и повышают температуру стабильной эвтектики. Прямая ликвация должна сопутствовать легирующим, уменьшающим активность углерода и понижающим температуру эвтектического равновесия. [c.51]

В парах щелочных металлов в условиях изменения температуры по длине трубы возможно протекание химической реакции— димеризации. Возможность влияния этой реакции на характеристики тепловой трубы отмечена авторами работы [46 при экспериментальном изучении предельных характеристик натриевых тепловых труб в области давлений пара, где достижимы звуковые ограничения. Позтому в качестве третьей модели состояния пара в работе [45] рассмотрена так называемая соединительная модель. В этой модели пар описывается как двухкомпонентная смесь (мономер и димер) идеальных газов, которая находится в локальном химическом равновесии, но эта смесь заморожена по отношению к фазовым переходам, т. е. предполагается отсутствие конденсации в паровом потоке. Была проанализирована [27] также четвертая модель описания состояния пара, в которую включены кинетика протекания реакций диссоциации рекомбинации, процесс зародышеобразо-вания капелек жидкости, а также процесс роста капель. Рассмотрим эти модели состояния пара. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...