Диаграммы фазового равновесия и структура сплавов

Диаграммы фазового равновесия и структура сплавов [c.85]

ГЛАВА VI ДИАГРАММЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ И СТРУКТУРА СПЛАВОВ [c.93]

В сплавах при охлаждении и нагреве происходят изменения и образуются новые фазы и структуры. Эти изменения можно определить по диаграмме состояния. Диаграммой состояния называется графическое изображение, показывающее фазовый состав и структуру сплавов в зависимости от температуры и химической концентрации компонентов в условиях равновесия. [c.10]

Диаграммой состояния называется графическое изображение, показывающее в условиях равновесия фазовый состав и структуру сплавов в зависимости от температуры и концентрации. [c.14]

Процесс кристаллизации металлических сплавов и связанные с ним многие закономерности строения сплавов описывают с помощью диаграмм состояния или диаграмм фазового равновесия. Эти диаграммы в удобной графической форме показывают фазовый состав и структуру сплава в зависимости от температуры и концентрации. [c.69]

Диаграмма фазового равновесия (рис. 43) указывает на неограниченную растворимость компонентов в жидком состоянии и незначительную растворимость их в твердом состоянии (при комнатной температуре растворимость компонентов друг в друге почти равна нулю). В любом сплаве этой системы при комнатной температуре наблюдаются две твердые фазы кристаллы сурьмы и кристаллы свинца. По составу и структуре сплавы [c.79]

Процесс кристаллизации металлических сплавов и связанные с ним многие закономерности строения сплавов описывают с помощью рассматриваемых ниже диаграмм состояния или диаграмм фазового равновесия. Эти диаграммы в удобной графической форме показывают фазовый состав и структуру в зависимости от температуры и концентрации. Диаграммы состояния строят для условий равновесия или достаточно близких к ним. [c.93]

Учебное пособие состоит из двух глав. Первая глава содержит материал по основам металловедения. Даны основные закономерности кристаллизации металла, методы изучения и изменения структуры металла рассмотрены типичные фазовые равновесия в двойных сплавах показана связь диаграмм состояния со свойствами сплавов. Вторая глава посвящена коррозии металлов н методам защиты металлов от коррозии. [c.2]

В сплавах II и III при температуре точек 2 в равновесии находится жидкая фаза состава точки С и твердая фаза состава точки D для сплава II и точки для сплава III. При температуре точки 2из оставшейся жидкости состава точки С одновременно выделяются зерна а-твердо-го раствора (точка U) и р-твердого раствора (точка Е), образуя эвтектику (а + р). Структура сплавов, лежащих левее точки С, состоит из а-кристаллов, эвтектики (а + р) и кристаллов р,,, а структура сплавов правее точки С — из р-кристаллов и эвтектики (а + Р). Фазовые состояния сплавов и их структуры в различных областях диаграммы указаны на рис. 1.10, й. [c.23]

По диаграмме равновесия можно определить структуру сплавов как после медленного охлаждения, так и после нагрева. Согласно диаграмме состояния для железоуглеродистых сплавов характерны следующие фазовые и структурные составляющие. [c.37]

Диаграммы состояния показывают в условиях равновесия фазовый состав сплавов в зависимости от температуры и концентрации, а также структуру сплавов и позволяют качественно характеризовать многие физико-химические, механические и технологические свойства сплавов. Вместе с тем диаграммы состояния позволяют указать ожидаемый характер изменения структуры и свойств сплавов при переходе от равновесного состояния к неравновесному, которое принимают многие сплавы в реальных условиях литья, обработки давлением и термической обработки. [c.174]

Если для одного элемента равновесная структура представляет лишь функцию температуры, то в случае сплава появляется новая термодинамическая перемен ная — состав или концентрация. В этом случае равновесная структура будет зависеть от температуры и состава. Области существования данной структуры изображают с помощью диаграммы состояния, в которой одной переменной является температура, а другой — состав сплава. Диаграммы состояния или равновесия являются чертежом, показывающим, какая фаза (или фазы) находятся в термодинамическом равновесии при различных сочетаниях переменных величин (температура, давление, состав). При атмосферном давлении 0,1 Мн/м (1 кгс/см ) небольшие изменения давления не отражаются на фазовых диаграммах с твердыми реагентами и паровой фазой можно пренебречь, поэтому диаграммы строятся в координатах температура — концентрация при 0,1 Мн/м (1 кгс/см ). В зависимости от числа компонентов, образующих сплав, диаграммы состояния бывают бинарные (два компонента), тройные (три компонента) и многокомпонентные. [c.95]

Точное определение параметров элементарной ячейки имеет большое практическое значение при изучении состава, структуры и физико-химических свойств многих кристаллических материалов, особенно металлов и сплавов. Так, непрерывная регистрация изменений параметров решетки по мере изменения температуры позволяет определить коэффициент теплового расширения. Зависимость параметров элементарной ячейки от наличия примесей в исследуемом веществе дает возможность определить состав твердых растворов и фазовые границы на диаграммах равновесия. С помощью точно измеренных размеров элементарной ячейки можно определить плотность, а также молекулярные веса кристаллов. Даже весьма незначительные изменения параметров решетки позволяют выявить причины появления внут- [c.46]

Избыточные энтропии сплавов обычно имеют положительный знак, поэтому избыточные свободные энергии несколько меньше по величине, чем энтальпии. Точно так же ведет себя ряд неметаллических растворов, у которых налицо значительная разница в размере атомов и в структуре чистых компонентов, например растворы парафина с ароматическими углеводородами [104]. Следует подчеркнуть, что в таких жидких растворах механические различия между компонентами более важны, чем химические. Сведений о типе диаграммы равновесия в системах этого вида немного, но весьма вероятно, что это обычные эвтектические системы. В растворах расплавленных солей наблюдается такая же связь между термодинамическими параметрами и типом фазовой диаграммы, что в обшем и должно следовать из термодинамики. [c.49]

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]

Повышенные скорости охлаждения могут изменить и структуру доэвтектических и заэвтектических сплавов, затвердевающих в условиях равновесия с образованием эвтектики (а + р ,) и кристаллов избыточной а- или Р-фаз (см. рис. 67, а). При неравновесной кристаллизации эти сплавы могут иметь чисто эвтектическую структуру. Такую структуру принято называть квазиэвтектической, так как она имеет состав, отличный от состава эвтектики, указываемого диаграммой фазового равновесия. [c.107]

Фазовые равновесия в сплавах на основе Ри отличаются большой яржностью в связи с пятью полиморфными превращениями Ри. la Tb диаграммы со стороны Ри (вставка на рис. 295) скорректирова-la в соответствии с температурой плавления и температурами поли-юрфного превращения Ри, принятыми по данным работы [Bl], Кристаллическая структура соединений приведена в табл. 206. [c.537]

Рис. 18.3,5 показывает, что при этой температуре имеете двухфазная структура а + Э и соответствующее распределе ние растворенного элемента В. При температуре 2 равновес нее состояние предполагает присутствие только фазы а. Од нако поскольку сплав нагревается быстро, объемное равно весие не достигнуто. На поверхности раздела фаз а и действует локальное равновесие, и идет растворение частих р. Для этого случая также показано распределение раство репного элемента. Если температура 3 достигнута раньше чем прошло полное растворение частиц р, произойдет обра зование жидкой фазы. Фазовая диаграмма свидетельствует что в структуре а + Э жидкая фаза должна присутствовав при температуре 3. Следовательно, если благодаря быстрому нагреву сохраняется двухфазная структура и преобладает локальное равновесие, на поверхности раздела между двум5 твердыми фазами должна суш ествовать жидкая фаза. Это явление, выражающееся в локальном оплавлении из-за неравновесного распределения фаз в процессе быстрого нагрева называют "фазосоставным сжижением " [16]. [c.268]

Рентгеновский фазовый анализ, однако, успешно использовали при исследовании сложных тройных систем. Общий подход к решению таких задач заключается в медленном охлаждении сплавов различного состава из жидкого состояния до комнатной температуры и последующем получении их рентгенограмм, но которым обычно можно легко сказать, сколько (одна, две или три) фаз в исследуемом сплаве анализ рентгенограмм позволяет определить кристаллические структуры встречающихся фаз. Следует подчеркнуть, что, хотя этот метод и позволяет обнаружить по меньшей мере некоторые из фаз, образующихся в системе, он не дает результатов, отвечающих равновесному состоянию получаемые данные дают только приблизительное представление о фазовых равновесиях в исследуемой системе при комнатной температуре после специальной термической обработки и заданной скорости охлаждения. В частности, если компоненты А, В и С тройной системы А — В — С заметно отличаются друг от друга по температурам плавления, то приближение к равновесию в углу диаграммы состояния, отвечающему самому тугоплавкому металлу, характеризует состояние, зафиксированное при более высокой температуре, чем аналогичное равновесие в углу, отвечающему самому легкоплавкому металлу. Фазы, устойчивые только при высоких температурах, не обнаруживаются превращения, протекающие при более низких температурах, не фиксируются, и в результате частичного протекания превращений исследуемые сплавы при комнатной температуре могут оказаться в неравновесном состоянии. Этот метод только указывает, какие фазы могут встретиться при более тщательном исследовании сплавов и примерные интервалы сЬставов, в которых они образуются. [c.107]

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]

В какой фазовой области расположены наиболее прочные стареющие сплавы, обычно предсказать не удается, так как даже если состав и строение стабильных фаз известны, то чаще всего мы заранее не знаем ничего о типе и структуре промежуточных метастабильных выделений. А эти выделения, как правило, и обеспечивают максимальное упрочнение при старении. Наглядным примером могут служить промышленные сплавы на базе системы А — Zn— Mg (типа, Г9Г5). В этих сплавах,-согласно диаграмме состояния, в стабильном равновесии с алюминиевым а-раствором находится тройное соединение Т (AlgMgsZna), а при старении, обеспечивающем высокую прочность, выделяется п - фаза, промежуточная между С-раствором и фазой т] (MgZn2). Предсказать подобные случаи пока невозможно. [c.326]

Это главным образом элементы VIII группы, у которых быстро заполняется (лс ) -электронная. цодоболочка. Поскольку атомы этих элементов близки к модели твердых шаров, мы можем дать вероятное объяснение того, как они способствуют образованию плотноупакованной структуры у-ж леза. Равновесные диаграммы состояния с замкнутой у-областью характеризуют фазовое равновесие в системах железа с ванадием, ниобием, танталом, хромом, молибденом и вольфрамом. Эти элементы имеют кубическую объемноцентрированную структуру, которая весьма стабильна и характеризуется высокой температурой плавления. Это, естественно, наводить на мысль о том, что электронное строение атомов этих элементов благоприятствует образованию кубической объемноцентрированной структуры также и в сплавах с железом. Это довольно наглядный пример, однако для полного объяснения наблюдаемого в сплавах на основе железа вида диаграмм состояния его совершенно недостаточно, поскольку равновесные диаграммы состояния с у-областью петлеобразного типа наблюдаются также в системах железо—алюминий и железо—кремний несмотря на то, что алюминий имеет структуру гранецентрированного куба, а кремний— структуру алмаза. [c.188]

Исследования фазовых превращений в сложнолегированных литейных сплавах при различных скоростях охлаждения. Это необходимо ввиду того, что скорости охлаждения промышленных сплавов значительно отличаются от скоростей охлаждения сплавов при построении диаграмм равновесия. Сплавы обычно получаются в метастабильном состоянии. Следовательно, структуры и свойства их отличаются от таковых при равновесном состоянии. [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...