Диаграмма состояния при ограниченной растворимости

Диаграмма состояния при ограниченной растворимости [c.46]

В рассмотренном выше случае кривые G ) для твердой и жидкой фаз А имели вид цепной линии и это привело ),к полученному в виде сигары виду диаграммы состояния. Более сложным является случай, когда G ) имеет вид, например, изображенный для твердой фазы на рис. 11.10, а. В этом случае при понижении температуры возникнут две области двухфазного равновесия жидкость — твердое тело , расположенные вблизи каждой из компонент. Однако при достаточно низких температурах (T = Ti) возникает общая касательная, касающаяся ривой Gtt (с) в двух точках и Ож(с) в одной точке. При этой температуре возникнет область равновесия двух твердых фаз, обогащенных соответственно компонентами А и В и жидкой фазы. Эта температура называется эвтектической точкой. Ниже этой температуры в равновесии останутся только две упомянутые твердые фазы. Такой диаграмме состояния соответствует ограниченная растворимость в твердом состоянии. При этом область растворимости может быть различной, в том числе и ничтожно малой. В этом случае линии, ограничивающие двухфазные области (со стороны чистых компонент) будут вертикальными, соответствующими Са = 0 и [c.272]

При нагреве закаленных сплавов до сравнительно низких температур, разных для различных сплавов (искусственное старение), протекает вторая стадия, состоящая в укрупнении частиц выделившихся фаз. Этот процесс можно наблюдать при помощи оптического микроскопа. Появление в микроструктуре укрупненных выделений фаз-упрочнителей совпадает с новым изменением свойств — снижением прочности и твердости сплава и повышением его пластичности и вязкости. Старение наблюдается только у сплавов, которые имеют диаграмму состояния с ограниченной растворимостью, уменьшающейся с понижением температуры. Так как большое количество сплавов имеет диаграмму этого типа, то явление старения весьма распространено. На явлении старения основана термическая обработка многих цветных сплавов—алюминиевых, медных и др. [c.231]

Из сказанного следует, что термической обработке первой группы могут быть подвергнуты любые металлы и сплавы, а термической обработке второй, третьей и четвертой групп — только металлы и сплавы, имеющие фазовые превращения в твердом состоянии. Возможность проведения такой термической обработки можно определить по диаграмме состояния сплавов. Например, сплавы, образующие при затвердевании диаграмму состояния с ограниченной растворимостью, уменьшающейся с понижением температуры, могут быть упрочнены путем закалки и старения. Практически эту возможность не всегда используют вследствие незначительного изменения свойств. [c.112]

Существенную роль при сварке играет диффузионный процесс. Поэтому принципиальную возможность ультразвуковой сварки устанавливают из фазовой диаграммы для данной пары материалов они свариваются в случае полной или ограниченной растворимости в твердом состоянии. При ограниченной растворимости в зоне соединения образуются хрупкие интерметаллические соединения, что не влияет на прочность соединения благодаря их малой толщине. При отсутствии взаимной растворимости пары металлов можно наносить на них металлические покрытия, обладающие растворимостью в каждом из металлов, или вводить между деталями прокладку из фольги. [c.144]

Показанная на рис. 1.11, в диаграмма состояний отражает поведение сплавляемых компонентов при ограниченной растворимости. [c.21]

Рис. 49. Схема распределения диффундирующего элемента в слое при ограниченной растворимости в твердом состоянии и наличии в системе промежуточной фазы а — диаграмма состояния металла А и диффундирующего элемента В 6 — распределение элемента В в слое tj — температура процесса насыщения

При характере диаграммы состояния с ограниченной или неограниченной растворимостью в жидком или твердом состоянии этот этап наступает при локальном накоплении и достижении на границе жидкого металла с твердым удельной концентрации активированных атомов, соответствующей предельной концентрации этих атомов в жидком растворе, находящемся в равновесии с твердой фазой при температуре взаимодействия. Такой коллективный процесс перехода атомов из равновесной кристаллической [c.9]

Б. Диаграмма состояния II б типа рассматривает случай, когда два металла обладают полной взаимной растворимостью в жидком состоянии и ограниченной растворимостью в твердом состоянии при этом растворимость в твердом состоянии уменьшается с понижением температуры. [c.61]

Рис. 113. Основные типы диаграмм состояния и кривые охлаждения двойных сплавов (не имеющих превращений в твердом состоянии) I — отсутствие растворимости II — полная растворимость III — ограниченная растворимость <а — с образованием эвтектики б — с образованием перитектики) IV образование химического соединения (а — при полной растворимости с компонентами 6 — при отсутствии растворимости в — при ограниченной растворимости) V — образование химического соединения, неустойчивого при высоких температурах (а — при отсутствии растворимости с компонентами б — при ограниченной растворимости)

Из рассматриваемой диаграммы состояния Следует, чго растворимость цинка в меди при понижении температуры растет В интервале температур, отвечающем границе перехода из области а в область (а-Ь Р). Такой ход линии ограниченной [c.148]

Полная взаимная растворимость в жидком состоянии и ограниченная растворимость в твердом состоянии. Это наиболее часто встречающийся случай. При повышении температуры растворимость компонентов увеличивается, а при охлаждении уменьшается. Концентрация раствора меняется за счет выпадения из него какого-либо компонента, подобно тому, как ведут себя растворы поваренной соли в воде. В таких сплавах теоретически должна быть хотя бы очень малая область твердых растворов. В качестве примера рассмотрим диаграмму состояния сплавов свинца и сурьмы. Так же, как и в первом случае, возьмем два тигля с чистыми металлами — свинцом и сурьмой и затем несколько тиглей со смесью металлов для получения сплавов различной концентрации. Нагрев и расплавление чис-гых металлов иллюстрируется графиком (см. рис. 1) с одним изломом при температурах плавления свинца 327 и сурьмы 630°. Сплавы в других тиглях дадут графики нагрева с изломами при разных темперагурах (см. рис. 4, кривая б). Поскольку в каждом из сплавов имеется эвтектика (13% 5Ь и 87% РЬ), плавящаяся при температуре 247 на всех графиках первый излом линий нагр< ва, соответствующий началу расплавления, будет практически при одной температуре — температуре плавления эвтектики. В течение времени расплавления эвтектики температура не меняется, а затем опять идет повышение. Излом, соответствующий окончанию расплавления, произойдет для разных концентраций сплавов при различных температурах. Эвтектический сплав имеет точку излома линий нагрева при одной температуре. [c.17]

Связь между свойствами и диаграммой состояния. В сплавах с ограниченной растворимостью свойства при концентрациях, отвечающих однофазному твердому раствору, изменяются по криволинейной зависимости, а в двухфазной области по прямой (см. рис. 60), Крайние точки на прямой отвечают свойствам предельно насыщенных твердых растворов. При образовании гетерогенной структуры [например, (а + Р)-фаз I, некоторые свойства (твердость, прочность, электропроводность и др,) изменяются по правилу аддитивности. [c.100]

Рис. 262. Диаграммы состояния (вверху) и диаграммы состав — свойство (внизу) для непрерывных твердых растворов (а) и эвтектического типа с ограниченной растворимостью (б) при температуре Т

Бронзы — сплавы меди, с оловом, кадмием, бериллием, алюминием, кремнием и другими металлами и металлоидами. В большинстве случаев бронзы имеют высокие литейные качества, а также антикоррозионные и антифрикционные свойства. Диаграмма состояния системы сплавов Си—Be приведена на рис. 175. Растворимость бериллия при температуре 20° С мала (0,2%), но увеличивается до 1,4% при нагреве до 570° С. Ограниченная растворимость в твердом состоянии позволяет производить термическую обработку бериллиевых бронз (закалку и старение). Упрочняющей является v-фаза (СиВе). В приборостроении широкое распространение нашла бериллиевая бронза, [c.267]

Ограниченная растворимость наиболее часто встречается в металлических сплавах. При образовании ограниченных твердых растворов различают два типа диаграмм состояния с эвтектическим и с перитектическим превращением. [c.56]

В более ранней работе [4] указывается, что система Си—Rh является диаграммой перитектического типа с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии и наличием упорядоченных фаз при 50, 75 и возможно 25 % (ат.) Rh. Однако в работе [2] эти данные не подтвердились. В работе [3] методом быстрой зака 1ки получен непрерывный ряд метастабильных твердых растворов, что говорит в пользу диаграммы, предложенной авторами работы [2]. [c.300]

Диаграмма состояния Eu—Yb (рис. 265) построена по результатам дифференциального термического, рентгеновского и микроскопического анализов [1]. При исследовании использовали Ей и ТЬ чистотой по металлическим примесям 99,9 % (по массе). Взаимодействие Ей и Yb характеризуется неограниченной растворимостью в жидком состоянии. В твердом состоянии имеет место непрерывный ряд твердых растворов с ОЦК решеткой между Ей и высокотемпературной модификацией Yb. На основе низкотемпературной модификации Yb с ГЦК решеткой образуются ограниченные твердые растворы. [c.486]

Диаграмма состояния Hf—Y характеризуется неограниченной растворимостью компонентов в жидком и ограниченной взаимной растворимостью в твердом состоянии. Эвтектическое равновесие Ж (аНЬ + (aY) протекает при 1425 С и 13 % (ат.) Hf. Растворимость Y в (aHf) при температуре 1150 °С составляет 3 % (ат.), при 1425 °С [c.921]

Диаграммы состояния третьего типа относятся к сплавам, компоненты которых неограниченно растворимы в жидком состоянии и ограниченно — в твердом. Такой тип растворимости наиболее часто встречается в металлических сплавах. При образовании ограниченных твердых растворов различают два типа диаграмм состояния с эвтектическим и перитектическим превращениями. [c.53]

Диаграмма состояний III рода характерна дая сплавов, образующихся при сплавлении компонентов, имеющих ограниченную растворимость друг в друге. [c.67]

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]

На рис. 33, В представлена диаграмма с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (диаграмма с перитектикой). Перитектическое превращение протекает на линии DE. Существо его состоит в том, что кристаллы твердого раствора а, выделившиеся при охлаждении ниже линии АЕ, взаимодействуют с остатком жидкой фазы, следствием чего является образованием твердого раствора р. [c.38]

Однако следует заметить, что "С 1 в Ge и Si имеют и примеси, Т пл которых выще, чем у основного вещества. Примером может служить Аи (Т пл = Ю63°С) в Ge. Этот случай реализуется, как правило, когда диаграмма состояния системы полупроводник-примесь относится к диаграммам состояния с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге. Рассмотрим диаграмму состояния системы Ge-Au, показанную на рис. 5.5. Из рисунка следует, что с ростом содержания Аи в интервале 0-73% Т пл сплава понижается до 365°С, то есть становится меньще, чем ТплОе, и лищь затем снова повышается. Линиями солидуса на диаграмме состояния вблизи Ge будут эвтектическая горизонталь (365°С) и линия вблизи чистого германия, которая не изображена на рис. 5.5 из-за малой растворимости Аи в твердом Ge (в линейном масштабе она вырождается в вертикальную линию). Известно, что максимальная растворимость Аи в твердом Ge не превышает 1.5 10 см , то есть составляет 4-10 ат.% при температуре Т = 921°С. Если сопоставить это значение с соответствующим значением концентрации Аи в Ge на линии ликвидуса, то Ко получится тот же, что показан на рис. 5.4, то есть и 10 . [c.198]

При образовании твердых растворов компоненты в зависимости от их природы могут растворяться друг в друге ограниченно или нейграниченно. При ограниченной растворимости в решетке однЬ-го компонента может раствориться лишь некоторое, как правило, зависящее от температуры количество атомов другого компонента. Остальное количество взятого для сплава компонента при этом или само становится растворителем и образует зерна со своей решеткой, в которой растворены атомы другого сплавляемого компонента, или вступает со вторым компонентом в химическое взаимодействие. Рассмотрим примеры диаграмм состояний и показанных на них фаз и структурных составляющих. [c.21]

Второй класс составляет КМ, компоненты которых при расплавлении и кристаллизации обладают ограниченной или неограниченной взаимной растворимостью. К этому классу относятся такие материалы, как МЬ - У, № - Л1 - 81, Со - Сг и др. При сварке КМ с неограниченной растворимостью компонентов в шве будут образовываться твердые растворы с плавно изменяющейся от линии сплавления концентрацией. Прочность шва будет соответствовать прочности твердых растворов. При сварке материала с ограниченной растворимостью компонентов в шве будет присутствовать наряду с твердыми растворами эвтектика или перетектика - в зависимости от диаграммы состояния. При сварке однонаправленных эвтектик имеется возможность обеспечить в шве направленную кристаллизацию так, чтобы разупрочнение зоны сварного соединения было минимальным. [c.166]

Полная взаимная растворимость в жидком состоянии и ограниченная растворимость в твердом состоянии с образованием перитектики. В таких сплавах образующиеся при застывании твердые растворы взаимодействуют с оставшейся еще незастывшей жидкой частью, образуя новый твердый раствор. Перитек-тическое превращение твердого раствора происходит при постоянной температуре, следовательно, на диаграмме состояния сплавов перитектика обозначается горизонтальной линией. [c.20]

При дальнейшем медленном охлаждении непрерывные твердые растворы этих двойных систем в определенном интервале концентраций образуют химические соединения FeNi3 РеСо, РеСг и FeV. Марганец, вольфрам, молибден, титан, ниобий, алюминий и цирконий образуют с железом твердые растворы замещения ограниченной растворимости. Причем, если количество введенных элементов превышает их предел растворимости с железом, то легирующие элементы образуют с железом химические соединения. На рис. 22 показана диаграмма состояния Fe - W. Тип диаграммы характерен для систем Fe - А1 (рис. 23), Fe - Si, Fe - Mo, Fe - Ti, Fe - Та и Fe - Be. [c.45]

При сопоставлении известных диаграмм состояния двойных систем титана с переходными металлами III—VIII групп периодической системы элементов видно, что при переходе от III к VI группе на смену системам с ограниченной растворимостью приходят системы с непрерывными рядами твердых растворов. Лишь начиная с [c.176]

Существенное изменение температуры полиморфного превращения может быть достигнуто за счет легирования. Все элементы, присутствующие в титане (примеси и специально вводимые для его легирования), могут быть сгруппированы по влиянию на полиморфизм. Элементы, повышающие температуру полиморфного а iri р-превращения и расширяющие область существования а-мо-дификации, относятся к группе а-стабилизаторов. В эту группу входят А1, Ga, La, Се, О, С, N. Типичные равновесные диаграммы состояния систем Ti—а-стабилизатор приведены на рис. 1, а, б. Обычно а-стабилизаторы подразделяются на две подгруппы образующие с а-фазой титана твердые растворы замещения (рис. I, а) и растворы внедрения (рис. 1,6). По мере увеличения содержания а-стабилизирующего элемента повышается температура а р-превращения, причем переохладить р-фазу до температур, лежащих ниже границы р -Ь а— а перевода, невозможно даже при значительных скоростях охлаждения. Все а-стабилизаторы обладают ограниченной растворимостью как в а-, так и в р-модификациях титана. В сплавах, содержащих а-стабилизаторы в количестве, большем предела растворимости, в а-фазе наблюдается п еритектоидное превращение р-твердого раствора с образованием либо упорядоченных фаз (системы Ti—А1, Ti—Ga), либо оксидных и карбонитридных соединений (системы Ti—О, Ti—С, Ti—N). К группе р-стабилизаторов относятся элементы, понижающие температуру полиморфного р— а-1-р-превращения титана и сужающие область существования а-фазы. В эту группу входит [c.5]

Диаграммы состояния двойных сплавов урана бьши предметом интенсивного изучения и в настоящее время имеются в нескольких справочниках [60, 63, 125], где также даны сведения о структуре промежуточных фаз. Основные черты диаграмм состояния приведены в табл. 15, где элементы сгруппированы, согласно их положению в периодической таблице элементов. Необходимо отметить, что из-за необычной структуры а-и р-фаз растворимость остальных элементов в них ограниченна. В кубической объемноцентрированной уфазе растворение происходит легче, но лишь немногие элементы (молибден, ниобий, цирконий) растворимы настолько, что могут удержать метастабильпую у фазу при комнатной температуре. Строение сплавов урана обсуждалось на основе теории сплавов [651. [c.846]

Построенная диаграмма состояния характеризуется полной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии и ограниченной - в твердом. В системе при температуре 2450 50 °С по перитектической реакции образуется соединение TbRe2- [c.129]

Область применения рентгеновского мето-д а. Как было указано в главе 23, в настояш,ее время нет об-uiero мнения относительно стадии, на которой должны быть применены рентгеновские методы при построении диаграмм состояния. Всегда желательно, чтобы рентгенограммы были сняты с каждой фазы системы и с достаточного числа промежуточных сплавов, чтобы убедиться, что не пропуш ены какие-либо другие фазы. При нахождении положения кривых растворимости в твердом состоянии рентгеновский метод ценен особенно в тех случаях, когда область твердого раствора уменьшается с понижением температуры и очень мелкие выделившиеся частицы могут быть не замечены при исследовании сплавов под микроскопом. В литературе есть немало примеров, когда в результате применения рентгеновских методов определения периода решетки удавалось установить, что область твердого раствора при низких температурах оказывается более ограниченной, чем показало предварительное исследование микроструктуры. В некоторых случаях метод микроисследования приводил к ошибке скорее вследствие применения неправильного режима при отжиге, чем из-за недостатка метода микроанализа однако несомненно, что рентгеновский метод определения периода решетки, примененный со всеми предосторожностями, оказывается, обычно лучшим методом дл)я исследования при пониженных температурах. В об1ласти более высоких температур лучше сначала провести предварительные исследования системы методами термического и микроанализа, использовать их возможно полнее для построения диаграммы, а затем применить рентгеновский метод для решения вопросов, для которых классические методы оказываются непригодными. Микроскопическое исследование разрешает установить много факторов, как ликвацию в слитке или распад при закалке, а подобные данные экономят много времени при последующем рентгеновском исследовании. [c.256]

На диаграмме состояния линия G D — ликвидус. Линия GE FD — солидус. Часть линии солидуса (горизонтальный отрезок E F)—эвтектическая линия. При пересечении этой линии в процессе охлаждения жидкий сплав превраш ается в эвтектику. Так как оба металла обладают взаимно ограниченной растворимостью, то из жидкого раствора в сплавах этих двух металлов будут выпадать кристаллы твердых растворов. Обозначим твердый раствор металла В в металле А греческой буквой а. Твердый раствор а имеет кристаллическую решетку металла А, в отдельных узлах которой размещены атомы металла В. Обозначим твердый раствор металла А ъ В греческой буквой р. [c.46]

Рис. 1.4. Диаграмма состояния системы А—В с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (а) и концентрационная зависимость свободной энергия Гиббса при Р,Т= onst (б)

На рис. 31 представлена диаграмма с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (диаграмма с эвтектикой). Помимо линий ликвидус и солидус (АСВ и AD EB) диаграмма содержит линии DF и EG предельной растворимости компонента В в твердом растворе а (А(В)) и компонента А в твердом растворе Р (В(А)), соответственно. Кристаллизация сплава "с" начинается после пересечения линии ликвидус с вьцеления кристаллов твердого раствора р. Затем при пересечении линии D E (линии эвтектики) образуется эвтектическая смесь из твердых растворов а и р. При дальнейшем охлаждении, в связи с уменьшением растворимости компонента А в В (А) вьщеляются кристаллы твердого раствора а, богатого компонентом А. В конечном счете структура сплава представлена первичными кристаллами Р, эвтектикой (а + Р) и вторичными кристаллами а. [c.38]

Свинцовые п1жпои. Чистый свинец мало пригоден в качестве припоя при пайке многих металлов, так как он слабо с ними взаимодействует. Свинец с медью, железш, никелем, кобальтом, алюминием, цинком образует диаграммы монотектического типа н поэтшу нерастворим в этих металлах при низкотемпературной пайке и имеет область ограниченной растворимости в жидком состоянии. Для активирования взаимодействия свинца с этими металлами и сплавами на их основе в него вводят компоненты, активирующие процесс взаимодействия припоя и паяемого металла и снижающие температуру плавления свинца. [c.91]

Система ниобий—цирко]яий. Диаграмма состояния ниобий-цирконий [1, 2] (рис. 60) представляет собой диаграмму с непрерыв- , ным рядом твердых растворов нио-бия в -Zr, ограниченной растворимостью в a-Zr и монотектоидным распадом p-Zr твердого раствора при температуре 610° С по реакции P-Zr a-Zr 4- P-Nb. [c.175]

Система ниобий—гафний- Диаграмма состояния ниобий—гафний [3] по общему расположению фазовых областей аналогична системе ниобий—цирконий. Непрерывный ряд твердых растворов ниобия с p-Hf, ограниченная растворимость с a-Hf и монотектоидный распад при 820° С Р-твердого раствора. Растворимость гафния в ниобии при 820° С не превышает 10 мас.% (6 ат. %), несколько увеличивается при 1500° С. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...