Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы

Диаграмма состояния сплавов, образующих неограниченные твердые растворы [c.89]

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ. ОБРАЗУЮЩИХ НЕОГРАНИЧЕННЫЕ ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ [c.52]

Диаграмма состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью, в которых одни из компонентов А имеет две модификации а и р, представлена на рис. 43, а. [c.63]

Рис. 39. Диаграмма состояния сплавов из трех компонентов, образующих неограниченные твердые растворы а — диаграмма состояния б — сечение диаграммы состояния горизонтальной (изотермической) плоскостью

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ С НЕОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ [c.97]

Рис. 63. Диаграмма состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью

Диаграммы состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью, в которых один из компонентов (А) имеет две полиморфных модификации аир, приведены на рис. 75, а, б. [c.117]

Диаграммы состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью, в которых один из компонентов (Л) имеет две модификации А а и Лр, представлены на рис. 65. [c.128]

Диаграмма состояний второго типа характеризует сплавы, состоящие из компонентов, которые в твердом состоянии растворяются друг в друге в любой пропорции, т, е. образуют неограниченные твердые растворы. [c.53]

Неограниченные твердые растворы образуют следующие пары компонентов Си—Ni Au—Ag Fe—Ni Fe— r Fe— o Fe—V и др. Рассмотренные диаграммы состояния сплавов являются наиболее простыми и вместе с тем наиболее важными. Встречаются и другие группы сплавов. Например, компоненты, входящие в сплав, могут образовать химические соединения или компоненты могут в ог- [c.55]

Диаграмма состояния П типа. Диаграмму состояния для компонентов, неограниченно растворимых друг в друге как в жидком, так и в твердом состоянии и образующих при кристаллизации твердый раствор, называют диаграммой состояния II типа. Диаграмма состояния сплавов меди с никелем, кристаллизующихся по этому типу, приведена на фиг. 53. Компонентами в этой системе являются медь и никель число фаз две жидкий раствор и твердый раствор переменной концентрации. Выше линии ликвидуса сплавы находятся в жидком состоянии, ниже линии солидуса — в твердом состоянии, образуя непрерывный ряд твердых растворов никеля и меди разной концентрации. [c.123]

Диаграмму состояния сплавов, компоненты которых неограниченно растворимы друг в друге как в жидком, так и в твердом состоянии, а при кристаллизации образуют твердый раствор, называют .условно диаграммой состояния второго типа. Диаграмма состояния сплавов меди с никелем, кристаллизующихся по этому типу, приведена на рис. 29. Компонентами в этой системе являются медь и никель число фаз две жидкий раствор и твердый раствор переменной концентрации. Выше линии ликвидуса сплавы находятся в жидком состоянии, ниже линии солидуса — в твердом состоянии, образуя непрерывный ряд твердых растворов никеля в меди разной концентрации. Фазовая и структурная диаграммы состояния второго типа одинаковы. Область / представляет собой жидкий раствор область II — жидкий раствор и кристаллы твердого раствора нике, я и меди, обозначенного на диаграмме буквой а область III — кристаллы твердого раствора никеля и меди—а. Применяя правило фаз для определения числа степеней свободы у сплавов, име- [c.61]

На рис. 34, а приведена диаграмма состояния сплавов, компоненты которых существуют в двух аллотропических модификациях и образуют между собой твердые растворы при неограниченной растворимости компонентов. На рис. 34, б приведена диаграмма состояния сплавов, в которых при понижении температуры происхо- [c.66]

При неограниченной взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии получается диаграмма состояний, изображенная на рис. 1.11,6. В данном случае образуется непрерывный ряд сплавов — твердых растворов а переменной концентрации. [c.21]

Общин вид тронных диаграмм состояния определяется характером двойных систем, образующих их боковые грани (рис. 45, а) и характеризующих взаимодействие компонентов в разной их комбинации. Тройная диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состоянии приведена на рис, 45, а. Начало кристаллизации тройных сплавов соответствует температурам, лежащим на поверхности ликвидус. Окончание кристаллизации тройных а-твердых растворов соответствует температурам, образующим поверхность солидус. [c.66]

Различные аллотропические формы могут быть у обоих металлов, образующих систему сплавов. Допустим, что высокотемпературные модификации А и fip имеют одинаковые типы кристаллических решеток и неограниченно взаимно растворимы (рис. 36, г). Низкотемпературные модификации А а в Ва частично взаимно растворимы. Обозначим р-твердый раствор Л и а -твердый раствор Ва в А а а"-твердый раствор А в Ва. Верхняя часть диаграммы состояния такая же, как у сплавов с полной взаимной растворимостью, а нижняя — как у сплавов с ограниченной взаимной растворимостью при первичной кристаллизации. Превращение твердого раствора р в а и а" будет протекать так же, как кристаллизация из жидкого раствора. [c.55]

Третий тип диаграмм состояния в жидком состоянии компоненты взаимно неограниченно растворимы в твердом — обладают ограниченной растворимостью, образуя при кристаллизации эвтектику. На рис. 32 приведен этот тип диаграммы. Кристаллизация доэвтектических сплавов по линии ликвидуса АС начнется выделением из жидкого раствора кристаллов твердого раствора а (твердый раствор компонента В в кристаллической решетке компо- [c.77]

Тройная диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях приведена на рис. 80. Начало кристаллизации тройных сплавов соответствует температурам, лежащим на поверхности, проходящей через кривые ликвидус двойных сплавов А—В, В—С и А—С. Конец кристаллизации тройных а-твердых растворов соответствует температурам, образующим плоскость, проходящую через кривые солидуса двойных сплавов. [c.125]

В сплавах, образующих твердый раствор с неограниченной растворимостью (диаграмма состояния II типа), свойства изменяются по криволинейному закону (фиг. 58, б). Уже при небольших добавках второго компонента твердость, прочность, электросопротивление и коэрцитивная сила сплавов повышаются, а электропроводность и магнитная проницаемость снижаются. [c.129]

В сплавах, образующих твердый раствор с неограниченной растворимостью (диаграмма состояния второго типа), свойства изменяются по криволинейной зависимости (рис. 35, б). Уже при небольших добавках второго компонента твердость, прочность, электрическое сопротивление и коэрцитивная сила сплавов повышаются и становятся выше численных значений этих же свойств у компонентов, а электропроводность и магнитная проницаемость снижаются. [c.67]

Диаграммы состояния второго рода характеризуют такие сплавы, у которых оба компонента неограниченно растворимы в жидком и в твердом состояниях и образуют твердый раствор. [c.67]

Отдельную группу диаграмм состояния образуют сплавы компонентов, которые обладают неограниченной растворимостью как в жидком, так и в твердом состоянии. По указанному типу диаграмм состояния происходит кристаллизация сплавов медь — никель, железо — никель, кобальт —хром и некоторых других. При кристаллизации таких сплавов из жидкого раствора выделяются кристаллы твердых растворов компонентов, образующих сплав (а не чистых компонентов). Состав кристаллов, выделяющихся из [c.76]

Рис. 4.17. Схема ликвации в сплавах систем с неограниченной (а) и ограниченной (б) растворимостью компонентов в твердом состоянии (а , q и Ь[ — кривые среднего состава твердого раствора при неравновесной кристаллизации сплавов Сь Сг и Сз, соответственно практически кристаллизация сплава Сг завершается при температуре Те и при этой температуре средний состав кристаллов будет Сг как у расплава до начала кристаллизации сплавы, составы которых лежат слева от Сг, будут кристаллизоваться в однофазном состоянии, а сплавы, составы которых лежат справа, — в двухфазном, хотя сплавы из интервала Сг-я по равновесной диаграмме должны быть однофазными. Для составов, лежащих правее от Сг, например, для состава Сз при эвтектической температуре жидкость примет состав точки е, кристаллы — состав точки / и, следовательно, остается какое-то количество жидкости т, которое затвердеет и даст эвтектику. Таким образом, при кристаллизации вместо однородного твердого раствора согласно равновесной фазовой диаграмме получается структура неоднородного твердого раствора + эвтектика).

Для примера разберем несколько простейших диаграмм состояния двойных сплавов, образующих неограниченные твердые растворы, ограниченные твердые растворы и Х11 П1ческие соединения. [c.31]

Перейдем к сплавам Си (а также Ag и Au) с другими элементами Б-подгрупп. Из-за отличия кристаллических структур последних от ГЦК структуры меди образование неограниченных твердых растворов здесь невозможно. Диаграммы состояния показывают, что в этих сплавах образуются ограниченные твердые растворы (а-фазы), причем предельная растворимость закономерно уменьшается с возрастанием валентного фактора (рис. 6.8). Для а-(Си—Zn) предельная концентрация составляет 38 ат. % Zn, а для сплавов с Ga, Ge и As она уменьшается приблизительно в 2,3 и 4 раза, т. е. обратно пропорционально валентному фактору, С повышением в сплаве содержания Б-компонента электронная концентрация, отнесенная к одному атому, ef a увеличивается. Для рассмотрения сплавов одновалентных металлов отношение Се/Са равно единице и не зависит от атомной концентрации. В сплаве Си—Zn электронная кон-дентрация изменяется от единицы до двух, в сплаве Си—Ga — от единицы до трех и т. д. Предельная растворимость в рассматриваемых сплавах определяется достижением критического значения электронной концентрации Се/Са= 1,36, при которой из-за большого вклада энергии электронного газа в общую энергию сплава ГЦК структура становится неустойчивой и появляется новая фаза p- uZn с более высоким значением критической электронной концентрации Се/со = 1,5. Как показал Юм-Розери, в этих системах при определенных электронных концентрациях [c.122]

Рис, 41. Диаграмма состояния сплавов из трех ко.упонентов, образующих неограниченные твердые растворы . [c.57]

Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии( диаграмма состояния III рода). Данная диаграмма характеризует сплавы, у которых компоненты неограниченно растворимы в жидком состоянии, ограниченно — в твердом и получающиеся твердые растворы образуют эвтектику. К таким сплавам относятся алюминий-медь, маг-ний-алюмцний, магний-цинк и др. Рассмотрим этот тип диаграммы в общем виде ( рис. 2.6). В сплаве могут существовать три фазы — жидкий сплав, твердый раствор а компонента В в компоненте А и твердый раствор р компонента А в компоненте В. Твердые растворы обозначены здесь строчными греческими буквами, а компоненты — заглавными латинскими буквами. Данная диаграмма содержит в себе элементы двух предыдущих. Линия АСВ является линией ликвидус, линия AD EB — линией со-лидус. По линии АС начинают выделяться кристаллы твердого раствора а, по линии СВ — твердого раствора р. Левее точки D кристаллизация заканчивается образованием структуры однородного твердого раствора а, а правее точки Е — однородного твердого раствора р. Точ- [c.58]

Согласно диаграмме состояния Мп—Си (рис. 120) медь образует с марганцем неограниченный твердый раствор стабильный при содержании марганца до 22% во всем интервале температур от комнатной до температуры плавления, при большем содержании марганца — стабильный только в области повышенных температур. Структура марганцевомедных сплавов, содержащих более 22% Мп, двухфазная a-f 7. Из-за низкой диффузионной подвижности марганца в реальных сплавах равновесная структура может быть получена только после весьма продолжительных выдержек (несколько сотен часов при 500—600 °С). В а-и р-марганце медь практически не растворяется. [c.300]

Существуют различные типы диаграмм состояния сплавов в зависимости от числа входящих в них компонентов (двойные — для двухкомпонентных, тройные — для трехкомпонентных сплавов). Ниже приведены важнейшие типы двухкомпонентных сплавов, которые образуют два типа соединений, — механическую смесь и твердый раствор. Диаграммы состояния сплавов химических соединений не рассматриваются. Сплавами, образующими механическую смесь, являются свинец — сурьма, медь — никель, алюминий — кремний и др. Диаграммы состояния сплавов строятся в координатах температура — содержание. Рассмотрим диаграмму состояния сплава с применением компонентов, которые в жидком виде неограниченно растворимы, а в твердом — образуют механическую смесь. К таким диаграммам 1-го рода относят диаграмму состояния сплава свинец — сурьма. Для построения диаграммы из множества спла- [c.30]

Сплавы меди с никелем (двойные и более сложные) составляют особую группу. Медь с никелем образуют диаграмму состояния с неограниченной растворимостью в твердой фазе (рис. 69). Поэтому все двойные медноникелевые сплавы — это типичные твердые растворы, упрочняемые только холодной деформацией. Поскольку никель очень коррозионностойкий металл, то медноникелевые сплавы обладают повышенными коррозионными свойствами. Небольшие (до 1%) добавки железа и марганца в двойные медноникелевые сплавы не изменяют фазового состава, но несколько упрочняют их. К этой группе сплавов относятся МН5, МНЖ5-1, МН19, [c.224]

Обинш вид диаграммы состояния из компонентов, неограниченно растворимых в жидком состоянии, ограниченно растворимых в твердом состоянии и образующих перитектику, представлен на рис. 34, г. Отличительной особенностью процесса кристаллизации указанных сплавов является то, что в сплавах с концентрацией компонентов, находящейся между точками С и N, при постоянной температуре, соответствующей линии DM, происходит взаимодействие кристаллов твердого раствора Р с оставшейся частью жидкой фазы сплава, в результате чего образуются кристаллы нового твердого раствора с концентрацией компонентов, отвечающей точке О. Следовательно, при температуре, соответствующей линии DN, в равновесии находятся три фазы — одна жидкая и две твердые. Такое превращение, когда в процессе кристаллизации из двух фаз образуется третья, называется перитектическим, а структура сплава, полученная при этом, называется перитектикой. Процесс кристаллизации сплавов с концентрацией компонентов, находящейся между точками D я N, заканчивается при температуре, соответствую- [c.77]

Диаграмма состояния Со—Ni (рис. 23) построена по данным работ [1, М]. Кобальт и никель неограниченно растворимы друг в друге, образуя непрерывный ряд твердых растворов. Температуры ликвидуса и солидуса отличаются всего на Несколько градусов, поэтому кривые ликвидуса и солидуса сливаются в одну линию. При исследовании влияния Ni на а Со еСо превращение было показано, что с увеличением содержания N1 возрастает гистерезис этого бездиффузи-онного превращения. По результатам измерения плотности и магнитных свойств сплавов установлено, что сплавы, содержащие 22—32 % (ат.) Ni, двухфазны и состоят из (аСо) + (еСо) [X]. По данным работы [Г] концентрация Ni на границе перехода (аСо) (аСо) + + (еСо) при различных температурах приведена ниже [c.56]

Твердые растворы. Особый интерес представляют двойные системы с неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях. В этом случае сплавы после затвердевания образуют твердые растворы. При затвердевашш таких сплавов из жидкости выпадают кристаллы твердого раствора, всегда более богатые, чем маточный раствор, тем компонентом, который повышает температуру плавления. Диаграмма со-сгояиия для такой системы представлена на рис. 20. Как видно из диаграммы, по охлаждении расплава, содержащего г % компо- нента Б, до температуры, отвечающей точке с, выпадут первые кристаллы твердого раствора состав которых характеризуется точкой й и которые более богаты компонентом А, ем исходный расплав. Смешанные кристаллы выпадают начиная от температуры, которой отвечает точка с, до температуры, которой соответствует точка е, причем по мере того как понижается температура кристаллизации, состав кристаллов изменяется в сторону увеличения содержания компонента Б. Наиболее богаты им последние кристаллы, выпадающие при температуре, которой отвечает точка е. [c.48]

Диаграмма состояния. В первых иследованиях системы 1п — d, выполненных методами термического [1, 2], микроструктурного [2] и рентгеновского [2, 3] анализов, а также измерением электросопротивления сплавов [2], было найдено, что индий и кадмий обладают неограниченной смешиваемостью в жидком состоянии, а при затвердевании образуют эвтектическую систему двух ограниченных твердых растворов. Согласно [1] эвтектика в системе 1п — d расположена при 25,4 ат.% (25%) d и 122,5°, а по данным [2] — при 26 ат.% (25,6%) d и 123,1°. Однако, как показали последующие исследования, выполненные методами термического, микроструктурного, дилатометрического и рентгеновского анализов [4, 5], а также путем измерения электросопротивления [5, 6], в системе 1п — d имеют место также перитектические реакции, отвечающие образованию химического соединения Iп dз (74,61% d) и твердого раствора кадмия в индии с тетрагональной структурой (ат). Первая из этих реакций идет при 196°, а вторая —при 148°. При 126° соединение In dз распадается по эвтектоидной реакции на два твердых раствора ак — раствор кадмия в индии с кубической структурой и ( d)—раствор индия в кадмии с содержанием 1,4 [4] или 1% 1п [6]. Фаза ан стабильна выше 20° при содержании более 3,7—6 ат.% С (в зависимости от температуры) и эвтектоидно распадается при 20° на фазы aт+( d). В сплавах, закаленных от 120°, т-фаза стабильна при содержании 6 [4, 5] и 6,5 ат.% d [7]. [c.321]

Фактически только N1 и Со обладают полной взаимной растворимостью с железом в твердом состоянии при всех температурах. Мп, Сг, V в сплавах с Ре непосредственно после затвердевания также образуют твердые растворы с неограниченной растворимостью, но при дальнейшем охлаждении, в определенном интервале концентраций, в них происходит образование промежуточных фаз. Все другие легирующие элементы обладают ограниченной растсоримостью в железе, предельное значение которой в зависимости от температуры легко устанавливается по д aгfaм-мам состояния сплавов железа с соответствующими элементами (см. диаграммы, приложение И). [c.276]

Ход процесса спекания многокомпонентных систем в значительной мере определяется характером диаграмм состояния их компонентов. В системах с неограниченной взаимной растворимостью (Си — N1, Ре — N1, Со—N1, Си — Аи, Ш — Мо, Сг — Мо, Со — N1 — Си, Ре — N1 — А1 и др.) наибольшее значение имеет объемная диффузия. При спекании таких систем усадка меньше суммарной усадки исходных компонентов и зависит от концентрации элементов. Это объясняется более низкой подвижностью атомов в твердых растворах по сравнению с чистыми металлами и невозможностью получения при смешивании абсолютно однородной смеси, в результате чего при спекании наблюдается большое количество контактов, скорость диффузии через которые неодинакова. Так, в системе Си—N1 по мере повышения содержания никеля в меди (или наоборот) усадка уменьшается и даже наблюдается рост образцов (рис. 156). Это связано с тем, что коэффициент диффузии меди в никель больше, чем коэффициент диффузии никеля в медь, и поэтому в частицах меди образуются избыточные вакансии, коалесцирую-щие в поры, а частицы никеля увеличиваются в размерах из-за преобладания притока атомов меди над оттоком атомов никеля [6]. Характер протекания усадки и степень гомогенизации спекаемых компонентов (т. е. выравнивание состава сплава) определяют конечные свойства спеченных материалов. Гомогенизация шихты перед прессованием обеспечивает при спекании более полную и однородную усадку, а также более однородный состав и свойства изделий по всему объему. Однако полная гомогенизация необходима не во всех случаях и зачастую оказывается достаточной частичная гомогенизация. Больший эффект достигается при применении вместо порошковой смеси порошка, представляющего собой гомогенный сплав заданного состава. [c.315]

На рис. 1 схематически показана связь между диаграммой состояния, средней объемной скоростью превращения и диаграммой изотермического превращения. На примере двойных сплавов тина твердых растворов с неограниченной растворимостью (см. рис. 1, I) можно видеть, что диффузионное превращение у-фазы в а-фазу развивается тем быстрее, чем больше объемная скорость превращения ири данной температуре. Поэтому диаграммы изотермического превращеиия имеют характер С-образиых кри- [c.25]

Л0(3), так как 5тв.р > 5 .с. Сплавы поэтому будут кристаллизоваться в виде твердых растворов, но при более низких температурах твердый раствор может начать распадаться, превращаясь в механическую смесь твердых растворов меньщей концентрации а + а2). Таким образом, при АН > О при высоких температурах Отв.р < 0 .с, а при низких температурах Отв.р > 0 .с, и должна существовать некоторая температура Т , при которой Отв.р = 0 .с. Если ДЯ(5) невелико, то эта температура низкая и распад твердого раствора не происходит. Однако с ростом ДЯ(5) эта температура увеличивается, а температура общего минимума линий ликвидуса и солидуса одновременно понижается до тех пор, пока их значения не совпадут. Такая тенденция приведет к преобразованию диаграммы состояния из диаграммы состояния с неограниченной растворимостью компонентов друг в друге в диаграмму состояния с эвтектическим превращением, на которой уже при температуре кристаллизации жидкой фазы будет образовываться двухфазная смесь. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...