Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии

Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии для условно принятых компонентов системы А и В приведена на рис. 70. Верхняя линия АВ — геометрическое место [c.95]

Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (диаграмма состояния II рода). Эти диаграммы соответ- [c.54]

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ С НЕОГРАНИЧЕННОЙ РАСТВОРИМОСТЬЮ КОМПОНЕНТОВ В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ [c.142]

Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии [c.110]

Сплав с неограниченной растворимостью компонентов. Рассмотрим диаграмму состояния сплава с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Общий вид такой диаграммы дан на рис. 14. Линия ликвидуса—АаВ, ливня солидуса — Аа В. Характерная особенность диаграммы заключается в том, что область кристаллизации сплава имеет форму линзы. Из этого следует, что кристаллизация сплава любого состава протекает в интервале температуры. [c.23]

Диаграмма состояния систем сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Примером такой диаграммы является диаграмма системы сплавов медь—никель. [c.44]

Диаграмма, подобная представленной на рис. 24, называется диаграммой с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Линия диаграммы А сВ называется линией ликвидус. Выше этой линии все сплавы существуют в виде однофазного жидкого раствора (L). Линия А /В - линия солидус. Ниже нее все сплавы находятся в твердом состоянии (в данном случае в виде неограниченного твердого раствора а). Между линиями A B" и А /В сплавы имеют двухфазный состав (L + а). [c.37]

Рис, 45. Диаграмма состояния тройных сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях (а) и кривая охлаждения сплава 1 (б) [c.66]

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]

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]

Тройная диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях приведена на рис. 50. Кристаллизация тройных сплавов начинается при температурах, лежащих [c.86]

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).

У наиболее простых двухфазных сплавов, состоящих из двух компонентов, как, например, свинец-сурьма, алюминий-кремний, диаграмма состояния представляет собой системы с эвтектикой, т. е. системы с неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии при полном отсутствии растворимости в твердом состоянии. Оба металла в твердом состоянии кристаллизуются порознь и структура таких сплавов состоит из двух фаз, различных по химическому составу и физическим свойствам. [c.112]

Рис. 14. Диаграмма состояния сплава — твердого раствора с неограниченной растворимостью компонентов и схема фазового превращения в сплаве состава Сз

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]

Диаграммы состояния сплавов второго рода характерны для сплавов, компоненты которых обладают неограниченной взаимной растворимостью, как в жидком, так и в твердом состоянии. Следовательно, сплавы такого типа после затвердевания будут состоять из кристаллов твердого раствора. На примере сплавов меди с никелем рассмотрим принцип построения таких диаграмм. [c.54]

Различают четыре главнейших типа диаграмм состояния двойных сплавов механическая смесь, твердый раствор с неограниченной растворимостью, твердый раствор с ограниченной растворимостью и химическое соединение. Диаграммы состояния двойных сплавов строят в двух измерениях по оси ординат откладывают температуру, а по оси абсцисс — концентрацию. Общее содержание двухкомпонентного сплава в любой точке абсциссы равно 100%, а крайние ординаты соответствуют чистым компонентам. Каждая точка на диаграмме состояния показывает состояние сплава данной концентрации при данной температуре. [c.81]

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]

Диаграмму состояния двухкомпонентных сплавов для случая, когда два компонента неограниченно растворимы в жидком состоянии, а в твердом состоянии нерастворимы и образуют механическую смесь, условно называют диаграммой состояния I типа. В качестве примера рассмотрим диаграмму состояния сплавов свинец — сурьма. При помощи термического метода построим кривые охлаждения для чистых свинца и сурьмы и для их сплавов с концентрацией сурьмы 5, 10. 13 и 25% (фиг. 49). [c.118]

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]

Диафамма состояния III типа. Диаграмму состояния, когда оба компонента сплава неограниченно растворяются друг в друге в жидком состоянии, а в твердом состоянии обладают ограниченной растворимостью, называют диаграммой состояния П1 типа. В этом случае возможны два вида диаграмм состояния — с эвтектикой и с перитектикой. [c.124]

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]

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]

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 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]

Компоненты сплава/4 и S данной системы неограниченно растворимы в жидком состоянии L) и нерастворимы в твердом, образуя механические смеси из чистых компонентов (пример такой диаграммы приведен на рис. 1.8, а). При охлаждении сплавов на ветви ликвидуса АС начинают выделяться кристаллы вещества А, а на ветви СВ — кристаллы В. На линии D E из жидкости состава, соответствующего проекции точки С на ось концентрации, одновременно выделяются кристаллы Aw В в виде механической смеси. [c.19]

Сплавы с 5 и 40% 8Ь затвердевают в интервале температур и на кривой охлаждения имеют две критические точки, соответствующие началу и концу затвердевания. Геометрическое место точек, образующих линию начала затвердеванрм, называют линией ликвидус (лат. Liquidus - жидкий), линию конца затвердевания - линией солидус (лат. 8olidus - твердый). Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. [c.54]

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]

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]

Рис. 6-1. Диаграммы состояния и зависимость тепло- и электропроводности сплава от состава а — системы с практически взаимонерастворимыми компонентами б — системы с неограниченной взаимной растворимостью (непрерывные твердые растворы) в — системы с ограниченной растворимостью компоненты В в компоненте А

Рассмотрим построение диаграммы состояния для сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии. Например, экспериментально получены кривые охлаждения компонентов А и В и сплавов / (70 % Л и 30 % В), II (50 % Л и 50 % В) и III (20 % Л и 80 % В) (рис. 3.3, а). Кристаллизация компонента Л начинается и заканчивается при постоянной температуре t. - Аналогично происходит кристаллизация компонента В при температуре 1в- Кристал-лизацпя сплавов I, II и III происходит в интервале температур. Кристаллизация сплава I начинается при температуре и заканчивается при температуре U с образованием твердого раствора а. Аналогично происходит кристаллизация и двух других сплавов — при температуре 4 начинается и прн температуре заканчивается затвердевание сплава //, а сплава III — при температурах и Разница только в интервале температур начала и конца кристаллизации. [c.22]

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]

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]

Рис. 29. Диаграмма состояния двойного сплава с неограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком и твердом состоявиях.

Общий вид диаграммы состояния для сплавов, которые обладают неограниченной растворимостью как в жидком, так и в твердом состоянии, представлен на рис. 34, 6. Сплав с концентрацией компонентов, соответствующей линии ММ, затвердевает в интервале температур между точками а и с. Первоначально из жидкой фазы выделяются кристаллы твердого раствора с концентрацией компонентов, соответствующей точке . При дальнейшем понижении температуры состав выпадающих кристаллов твердого раствора изменяется соответственно линии ЕР с. Процесс кристаллизации сопровождается образованием деидри-тов. в этом случае оси первого порядка дендрита содержат больше тугоплавкого компонента, чем оси второго порядка, оси второго порядка — больше, чем оси третьего порядка и т. д., а междендритное пространство, затвердевающее в последнюю очередь, содержит наибольшее количество легкоплавкого компонента. Такое образование неоднородности химического состава в отдельных частях кристаллов твердого раствора называется внутрикристал-л и ческой ликвацией. Состояние дендритной неоднородности является неустойчивым и состав кристаллов постепенно выравнивается в результате процессов диффузии. Выравнивание состава кристаллов будет тем полнее, чем медленнее охлаждение и чем больше выдержка металла в нагретом состоянии. [c.77]

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]

Данная диаграмма характеризует сплавы, компоненты которых неограниченно растворимы в жидком состоянии, нерастворимы в твердом и образуют устойчивое химическое соединение. К таким сплавам относятся магний-медь, магний-кальций и др. Диаграмма этого типа в общем виде изображена на рис. 2.7. Она характеризуется наличием вертикальной линии, соответствующей соотношению компонентов в химическом соединении А В . Эта линия делит диаграмму на две части, которые можно рассматривать как самостоятельные диаграммы сплавов, образуемых одним из компонентов с химическим соединением. В случае устойчивого химического соединения каждый из компонентов образует с химическим соединением механическую смесь. Линия AD EB является линией ликвидус данной диаграммы. На участке AD начинается кристаллизация компонента А, на участке D E — химического соединения А В , на участке ЕВ — компонента В. Точка С диаграммы соответствует химическому соединению А В . Кристаллизация происходит полностью аналогично кристаллизации сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов. Компонент А образует с химическим соединением А В эвтектику Эр состав которой соответствует точке D. Компонент В образует с химическим соединением А В эвтектику Э , состав которой соответствует точке Е. [c.60]

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]

Сплавы из двух компонентов, обладающих неограниченной растворимостью в жидком и твердом состояниях. Для характеристики этого типа сплавов рассмотрим сплавы системы Си—N1 (рис. 38) (никелевые бронзы). Диаграмма состояния сплавов этой системы построена подобно диаграмме системы РЬ—5Ь (экспериментально) при помощи термического метода. Чистые компоненты, взягые для сплавов, имеют по одной температурной остановке меди — ЮвЗ С (точка А), никеля—1452°С (точка В). Сплавы из этих компонентов кристаллизуются в некотором интервале температур и имеют на кривых охлаждения две критические точки а и 6 (кривая на рис. 38 справа). Площадок на кривых охлаждения сплавов этого типа нет. На основании найденных критических точек превращения строится диаграмма состояния. Верхняя линия диаграм.мы АСВ представляет собой точки начала кристаллизации сплавов — линию ликвидуса, а нижняя АВВ — точки конца кристаллизации, т. е. линию солидуса. При нагревании линия АЬв (солидус) показывает температуры начала, а линия АСВ (ликвидус) — конца плавления сплавов. [c.64]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...