Диаграмма состояния сплавов с образованием химических соединений

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ СПЛАВОВ С ОБРАЗОВАНИЕМ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.145]

Рис. 16. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем а — с образованием эвтектики 6 — образующие непрерывный ряд жидких и твердых растворов в, г — соответственно, с эвтектическим и перитектическим превращениями и ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии д — сплавов с образованием химического соединения без превращений в твердом состоянии (Ж — жидкий сплав Э — эвтектика — химическое соединение А и В — кристаллы, соответственно, компонентов А и В а — твердый раствор компонента В в компоненте А Ь — твердый раствор компонента А в компоненте В)

Фиг. 31. Диаграмма состояния сплавов с образованием между компонентами химического соединения.

Диаграмму состояния сплавов, в которых присутствует устойчивое химическое соединение можно разделить на две части. Одна часть диаграммы характеризует сплавы, образуемые одним из компонентов с химическим соединением (область А — а другая часть сплавы, образуемые вторым компонентом с этим же химическим соединением (область АпВ — В). Для рассматриваемых сплавов каждая часть диаграммы представляет сплавы с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и образованием эвтектики. [c.110]

В случае многокомпонентных систем, кроме перечисленных явлений, происходит образование твердых растворов, диффузия и образование химических соединений. Все эти явления изучают при помощи соответствующих диаграмм состояния сплавов, например, кобальт — карбид вольфрама (фиг. 275). При спекании порошков с большой разницей температур плавления, например, порошков карбидов вольфрама и титана с порошком кобальта, образуется [c.413]

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)

Рас. 114. Основные типы диаграмм состояния в кривые охлаждения ДВОЙНЫХ сплавов, имеющих превра щения в твердом состоянии / — полиморфные превращения а при отсутствии растворимости и при наличии химического соединения б, в — в сплавах — твердых растворах // — изменение растворимости в сплавах с эвтектикой а — уменьшение растворимости при понижении температур б — уменьшение и увеличение растворимости в сплавах с перитектическим превращением III — распад твердого раствора в сплавах а с полной растворимостью б — с ограниченной растворимостью в — при образовании химических соединений или упорядоченных фаз [c.204]

Химические соединения в твердых сплавах могут образовываться как в сплавах — смесях (при диаграмме первого типа), так и в сплавах — твердых растворах (при диаграмме второго типа). Последний случай встречается чаще. На диаграмме состояний образование химического соединения сказывается в появлении линий с максимумом в области твердого раствора, как показано на фиг. 70. Здесь видно, что в области твердого раствора Т при охлаждении в точке М появляется химическое соединение которое при составе сплава, проходящем через точку М, будет в чистом виде при других составах будут образовываться твердые растворы на основе данного соединения. [c.91]

Основоположником учения о связи диаграмм состояния со свойствами сплавов является акад. Н. С. Курнаков. На рнс. 3.7 схе.ма-тически показана зависимость свойств сплавов от типа диаграммы состояния, откуда можно вывести следующее при образовании твердых растворов свойства изменяются по плавным кривым (рис. 3.7, а) при образовании механической смеси свойства изменяются прямолинейно (рис. 3.7, б) при образовании химического соединения свойства изменяются резко — скачком (рис. 3.7, в). [c.26]

В сплавах с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (3-й тип диаграммы) свойства изменяются в зависимости от состава в однофазной области— по криволинейному закону, а в двухфазной — по прямолинейному закону (рис. 34, в). При образовании в сплавах химического соединения (4-й тип диаграммы) свой- [c.80]

В бинарных сплавах пара- и диамагнитных металлов восприимчивость зависит от типа диаграммы состояния. В случае гетерогенной смеси имеет место линейная зависимость в твердых растворах восприимчивость меняется криволинейно в функции состава химическое соединение имеет восприимчивость, существенно отличную от величины восприимчивости компонентов. Более сложная зависимость восприимчивости от состава наблюдается при образовании сплавов диамагнитных металлов с переходными металлами (хро м, марганец, железо, кобальт, никель и-др.), являющимися сильными пара- и ферромагнетика-ии. [c.169]

Рис. 115. Основные типы диаграмм состояния и кривые охлаждения двойных сплавов, имеющих превращения в твердом состоянии. Аллотропические превращения (/) а — при отсутствии растворимости н при наличии химического соединения б, в — в сплавах — твердых растворах. Изменение растворимости в сплавах с эвтектикой (//) а — уменьшение растворимости при понижении температуры б — уменьшение и уве-пичение растворимости в сплавах с перитектическим превраш,ением. Распад твердого раствора (///) а — в сплавах с ПОЛНОЙ растворимостью б — в сплавах с ограниченной растворимостью в — в сплавах с образованием химических соединений или упорядоченных фаз

Благоприятное действие молибдена объясняется тем, что в его присутствии затрудняется образование химического соединения Т1Сг2. На рис. IV. 39 приведено вертикальное сечение тройной диаграммы состояния Ti—Сг—Мо при 4% Мо. Макспмальная растворимость хрома в а-титане в соответствии с двойной диаграммой состояния Ti—Сг составляет 0,5% вес. Поэтому в двойной системе можно ожидать появления интерметаллида при концентрациях порядка 0,5% Ст. В тронной системе Ti—Сг—Мо, учитывая весьма малые скорости диффузии в титане при температурах ниже 500 С, образования химического соединения следует ожидать нри концентрациях хрома более 2%. По фазовому составу сплав ВТЗ-1 отличается от сплава ВТЗ большим количеством остаточной -фазы и отсутствием выделений химического соединения Ti ra. Сплав ВТЗ-1 имеет более мелкозернистую микроструктуру, чем сплав ВТЗ. [c.423]

В настоящее время серийно применяется довольно большое число титановых сплавов. Большой диапа.зон их структур и свойств обусловлен, в частности, полиморфизмом титана, хорошей растворимостью многих элементов (по крайпеп мере в одной из фаз), а также образованием химических соединений, обладающих переменной растворимостью в титане. В соответствии с приведенными выше диаграммами состояния все легирующие элементы по влиянию на полиморфизм титана можно разбить на три группы. Первая группа представлена а-стабилизаторами — элементами, повышающими стабильность а-фазы из металлов к числу а-стабилизаторов относится алюминий. Ко второй группе принадлежат -стабилизаторы — элементы, повышающие стабильность р-фазы эти элементы в свою очередь можно разбить на две подгруппы. В сплавах титана с элементами первой подгруппы при достаточно низкой тедшературе происходит эвтектоидный распад р-фазы к числу таких элементов относятся хром, марганец, железо, медь, никель, бериллий, вольфрам, кобальт. В сплавах титана с элементами второй подгруппы при достаточно высокой их концентрации Р-твердый растнор сохраняется до комнатной температуры, не претерпевая эвтектоидного распада. Такие элементы иногда называют изоморфными р-стабилизаторами. К ним пр1шадле-жат ванадий, молибден, ниобий, тантал. Третья группа прелстаклена нейтральными упрочнителями, т. е. легирующими элементами, мало [c.402]

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]

Диаграмма состояния системы сплавов с образованием устойчивых химических соединений компонентов. На рис. 32 приведена диаграмма состояния системы сплавов магний—кальций. Химическое соединение М 4Саз можно рассматривать как новый, третий компонент, который делит диаграмму Mg—Са на две диаграммы Мд -I- М 4Саз и Mg4 aз -I- Са каждая из этих диаграмм подобна диаграмме свинец—сурьма. Для диаграммы Mg—Mg4— Саз линия АВС — ликвидус, линия РС — солидус. [c.46]

Гипотетическая диаграмма состояния системы Fe—Pm построена на основании положения о близости электронного строения и химических свойств Pm с Nd и Рг и, следовательно, аналогичного этим системам характера взаимодействия Pm с Fe [1]. Она представлена на рис. 290 по данным работы [1] и скорректирована по температурам плавления и температурам полиморфных превращений чистых металлов. В системе предполагается образование двух интерметаллических соединений F j Pmj и FejPm и кристаллизация эвтектики в области сплавов, богатых Pm. Соединения характеризуются отсутствием областей гомогенности. Определена температура эвтектического превращения — 680 °С и эвтектический состав — 73 % (ат.) Pm. [c.531]

Пусть свариваемые материалы образуют сплавы, диаграмма состояния которых изображена на рис. 13.3. В этом случае в сварном шве будут твердые растворы аир, химическое соединение у и эвтектики а + у и Р + у. Если сваривание происходит с расплав штавлением, а охлаждение достаточно медленное, все эти компоненты будут расположены отдельными слоями, как это схематично представлено на том же рисунке. При металлографическом исследовании между основными материалами А и Б обнаруживается эвтектики а + у со стороны материала Л и р + у со стороны материала Б, а посредине полоска химического соединения у. Свойства сварного соединения будут определяться свойствами вновь образованных веществ и их взаимоотношениями. [c.488]

Прослойки химических соединений. Если сплавы системы А—В образуют диаграмму состояния типа (и) или (з), то в контакте А с жидким В в процессе кристаллизации паяного шва нлн при высокотемпературной эксплуатации паяных изделий на границе шва (или прослойке химического соединения) и основного материала в температурном интервале устойчивости химического соединения могут образоваться и расти их прослойки. Скорость образования и роста прослойки химического соединения ири пайке зависит не только от температуры, но и от энергии активации этого процесса. При достаточно высокой энергии активации процесса роста и образовании прослойки химического соединения такая прослойка может начать расти в процессе затвердевания паяного шва как избыточная фаза в обогащенной компонентом приграничной области жидкой фазы или при эксплуатации паяного изделия при повышенной температуре, достаточной для протекания химического взаимодействия Ми и Мп. При относительно низкой энергии активации химические соединения образуются непосредствешю в контакте Мн и Мп. [c.83]

Железо с углеродом образует ряд химических соединений РсзС, РегС и др. Диаграмму состояния (железо—углерод) обычно изображают для соединения РезС — цементита, содержащего 6,67 % С. Сплавы с более высоким содержанием углерода очень хрупки и практического применения не имеют. Помимо цементита в системе железо— углерод происходит образование графита. [c.21]

Представленные для изучения коллекции микроструктур сплавов систем сурьма—свинец, сурьма—олово и сурьма—медь дают возможность познакомиться с фазами и структурными составляющими различного вида. Затвердевание сплавов сурьма-свинец протекает с образованием эвтектики. В структуре сплавов можно наблюдать эвтектику с избыточными кристаллами свинца в доэвтектических или сурьмы в заэвтектических сплавах. В системе сурьма—олово идут превращения перитектического характера и в структуре сплавов этой системы наблюдаются пе-ритектические смеси. В структуре сплавов сурьма—медь видны кристаллы химического соединения, окруженные эвтектикой. Диаграмма состояния не дает точного представления о структуре сплава, а характеризует лишь равновесие фаз при различной температуре. При формировании структуры решающее значение имеет кинетика структурообразования, зависящая от скорости охлаждения (или переохлаждения), скорости диффузии компонентов и т. д. [c.78]

Диаграмма состояния системы 1п — и по данным [3] приведена на рис. 215. С этой диаграммой трудно совместить данные [5] о наличии в системе твердого раствора лития в индии, так как не установлены условия его образования и изменение состава с температурой. Кристаллическая структура. Изменение в зависимости от состава постоянных тетрагональной кристаллической решетки твердого раствора лития в индии показано на рис. 216 [5]. Химическое соединение 1пЫ имеет кубическую структуру типа ЫаТ1 [6, 7, 3] с постоянной для сплава стехиометрического состава, отожженного при 200° в течение 4 часов, а = 6,786 кХ [6] и для сплава того же состава (обработка не указана) а — 6,79 А [3]. [c.340]

Во всем интервале составов диаграмма состояния этой системы была впервые исследована в работе [2]. Сплавы для исследований были выплавлены в дуговой печи в атмосфере очищенного гелия из иттрия и олова чистотой 99,0 и 99,9% соответствеино. Исследование проводили методами термического, микроструктурного и рентгеновского анализов, а также определением температур плавления (капельным методом) и измерением твердости. В этом исследовании были подтверждены данные [1] о наличии со единения УгЗп и образовании им эвтектики с твердым раствором на основе иттрия ( 19% 8п, 1310°). Температура плавления УгЗп была определена равной 1880°. В области богатых оловом сплавов было обнаружено второе химическое соединение с 67 (60,34 ат.) % 5п, образующееся по перитектической реакции при 1120° и вступающее в эвтектическую реакцию с оловом при (232 7)° (вырожденная эвтектика). Взаимная растворимость олова и иттрия в твердом состоянии была определена равной 1% 5п и 0,3% . Влияние олова на полиморфное превращение иттрия в этой работе не исследовали. [c.740]

Сварка тугоплавких металлов с другими металлами. Многие задачи авиационной, космической, электронной техники, химического машиностроения, судостроения, приборостроения могут быть решены при использовании комбинированных конструкций из сталей с титаном и его сплавами. Согласно диаграмме равновесного состояния Ti—Fe, растворимость железа в а-титане крайне мала и при 293 К составляет 0,05—0,1%. При концентрации железа более 0,1% в сплаве образуются интерметаллические соединения TiFe й TiFeg- Появление интерметаллидов в сплаве Ti—Fe значительно повышает прочность, но резко снижает пластичность. Растворимость титана в а-железе достигает 6,9% при температуре 1573 Кис понижением температуры резко уменьшается при 293 К растворимость титана в а-железе менее 2%. Максимальная растворимость железа в -титане при эвтектической температуре (1353 К) составляет 25%. Непосредственная сварка титана со сталью не дает положительных результатов. Практически применяют сварку через промежуточные вставки или прослойки. Единственный металл, хорошо соединяющийся с титаном и сталью без образования интерметаллических фаз, — ванадий. Несколько хуже сваривается ниобий. Хорошие результаты получены при использовании комбинированной вставки, состоящей из технического тантала (ад = 686 МПа) и термообработанной бронзы. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...