Диаграмма состояния, строение и свойства сплавов

ДИАГРАММА СОСТОЯНИЯ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА СПЛАВОВ [c.121]

Диаграммы состояния, строение и свойства сплавов [c.88]

Диаграммы состояния дают в сжатой и наглядной форме картину изменения строения и свойств сплава при изменении его концентрации и температуры, позволяют определить температуры плавления, затвердевания и аллотропических превращений в сплавах, изучить происхождение структур, наблюдаемых под микроскопом, и увязать структуру сплава с его механическими, технологическими и физико-химическими свойствами. При изыскании новых сплавов диаграммы позволяют заменить старый рецептурный метод новым научным методом, при помощи которого можно скорее и лучше подобрать их оптимальный состав. [c.92]

Диаграммы состояния в сжатой и наглядной форме дают картину изменения строения и свойств сплава, при изменении его концентрации и температуры одной диаграммой можно заменить множество записей и кривых охлаждения. [c.14]

Сплавы имеют более сложное строение, чем чистые металлы. Оно обусловлено тем, в какое взаимодействие вступают образующие сплав элементы. Необходимо отчетливо уяснить, что собой представляют твердые растворы (замещения и внедрения ), химические соединения, промежуточные фазы. Наглядное представление о состоянии сплавов в зависимости от химического состава и температуры дают диаграммы состояния. Нужно усвоить общую методику разбора диаграмм состояния с применением правил рычага и концентрации. С помощью закона Н.С.Курнакова надо уметь устанавливать связь между составом, строением и свойствами сплавов. [c.6]

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов. Основные свойства сплава определяются содержанием главной примеси — углерода. Взаимодействие углерода с а- или v-модификациями железа приводит к образованию железоуглеродистых сплавов, различных по строению и свойствам. Построение диаграммы состояния железо— углерод (цементит) дает представление о температурных и концентрационных границах существования этих сплавов. [c.12]

Диаграммы состояния представляют собой график в координатах состав сплава — температура, на котором отражены продукты, образующиеся в результате взаимодействия компонентов сплава друг с другом в условиях термодинамического равновесия при различных температурах. Этими продуктами являются вещества, имеющие в зависимости от температуры и состава определенное агрегатное состояние, специфический характер строения и вполне определенные свойства. Их принято называть фазами. Причем фазой считается определенная часть системы, образованной компонентами сплава, которая во всех своих точках имеет одинаковые состав, строение и свойства. [c.61]

Диаграмма состояния разделена линиями на области. Отдельные области могут состоять только из одной фазы, а некоторые — из двух, имеющих разные составы, строение и свойства. Анализируя диаграмму состояния, можно составить представление о специфике свойств сплавов данной системы компонентов и характере их изменения в зависимости от состава, а также о возможности термической обработки сплавов и температуре нагрева для ее проведения. [c.61]

К теоретическим, например, относится анализ соответствующих диаграмм состояний с целью получения сведений о строении и свойствах интересующих нас сплавов не только в равновесном состоянии, но и после их термообработки. (Заметим, что в диаграммах содержится информация о возможности проведения той или иной разновидности термической обработки.) [c.70]

Свойства сплавов зависят от их строения, которое определяется характером взаимодействия компонентов. Диаграммы состояния характеризуют взаимодействие компонентов и показывают, какие фазы и структуры образуются в зависимости от состава сплава и температуры. Отсюда вытекает, что должна существовать определенная связь между видом диафаммы состояния и свойствами сплава. Такая связь была установлена академиком Н.С. Курнаковым. [c.24]

Построенные на основании нескольких кривых охлаждения диаграммы состояния сплавов в сжатой и наглядной форме дают картину изменения строения, а следовательно, и свойств сплава при изменениях его концентрации и температуры. Такие диаграммы позволяют без проведения опытов определить температуры, при которых происходят плавление и затвердевание сплавов, а также аллотропические превращения в них. Пользуясь диаграммами, можно установить режимы термической обработки сплавов, а также режимы их горячей обработки давлением. Существует определенная зависимость между типом диаграмм состояния сплавов и некоторыми свойствами сплавов (электросопротивлением, твердостью и др.). [c.56]

Свойства металлов н сплавов определяются их внутренним строением или структурой, т. е. типом кристаллов, нз которых они состоят, формой и размером этих кристаллов и их взаимным расположением. Ориентировочные представления о строении и свойствах данного сплава могут быть получены при помощи диаграмм состояний, а более детальные — при использовании специальных методов [c.56]

Разработана методика изучения структур сплавов, установлена зависимость свойств сплавов от их строения, определен выбор сплавов для различных деталей машин и различных технологических процессов и т. д. Кроме того, установлена связь между диаграммами состояния и свойствами сплавов. [c.27]

В первой части учебника рассматриваются кристаллическое строение металлов, действие на их строение и свойства процессов кристаллизации, пластической деформации и рекристаллизации, фазы, образующиеся в сплавах, и диаграммы состояния двойных и тройных систем. Подробно освещены вопросы технологии термической и химико-термической обработки стали. Описаны конструкционные, инструментальные, нержавеющие и жаропрочные стали и сплавы на основе титана, меди, алюминия, магния и других металлов. [c.2]

Диаграмма состояния. Строение сплавов иттрия с цинком, состав и кристаллическую структуру химических соединений, образующихся в этой системе, изучали в работах [1—10]. Данные основных исследований, выполненных методами термического [1, 9], микроструктурного [1, 6—9] и рентгеновского [1—8] анализов, а также измерениями упругости паров [1, 7] и определениями термодинамических свойств [1], как следует из приводимой ниже сводной табл. 318, несколько расходятся между собой. Основные расхождения сводятся к составу фаз, существующих в относительно узких областях составов —77 ( 78,6—81,8 ат.) % Zn и - 87—90 (- 90— [c.800]

Зависимость свойств сплавов от диаграмм состояния. Диаграммы состояния позволяют правильно выбирать сплавы для тех или иных целей и определять их поведение при технологической обработке (отливке, термообработке, ковке и т. д.). Так, сплавы, не имеющие аллотропических превращений, не способны образовывать при затвердевании твердые растворы переменной концентрации компонентов. Эвтектические сплавы характеризуются низкой температурой затвердевания, благодаря чему они обладают хорошими литейными свойствами и плотно заполняют формы при отливке. Мелкокристаллическое строение эвтектики придает сплавам высокие механические свойства. [c.74]

В результате этих работ мы располагаем в настоящее время диаграммой состояний сплавов железо—углерод, позволяющей судить о строении этих сплавов в зависимости от состава, температуры в равновесных условиях, а равно и предвидеть возможные изменения в строении и свойствах в случаях практически неизбежного или необходимого отклонения от условий равновесия. [c.144]

Главной примесью в стали, определяющей ее основные свойства, является углерод. Взаимодействие углерода с а-или -модификациями железа приводит к образованию различных по строению и свойствам железоуглеродистых сплавов. Представление о температурных и концентрационных границах существования этих сплавов дает диаграмма состояния сплавов железо — углерод (фиг. 2). [c.101]

Сведения о строении и свойствах чугунов. В соответствии с диаграммой состояния Ре — С (рис. 210) к чугунам условно относят сплавы железа с углеродом, содержащие более 2,14% С. В таких сплавах присутствует также некоторое количество 81, Мп, 5 и Р. В специальных чугунах могут, кроме того, быть такие элементы, как Сг, N1, Си, Mg и др. [c.357]

Диаграмма состояния сплава железо — углерод показана на рис. 2.1. Она имеет сложный вид и отображает состояния сплавов в зависимости от температуры и соотношений компонентов Ре и С. Оба компонента обладают аллотропией, каждый имеет отличные от другого строение и свойства при различных температурах. [c.29]

В 30-х годах проведены большие работы и в создании алюминиевых сплавов. А. А. Бочвар разработал теорию рекристаллизации алюминиевых сплавов. Он впервые в мире установил зависимость между диаграммой состояния, строением сплавов и их технологическими свойствами, создал теорию жаропрочности сплавов, показав роль дендритной структуры. Метод литья легких сплавов с кристаллизацией под давлением, разработанный А. А. Бочваром, открыл путь к получению широко применяемых до настоящего времени плотных фасонных отливок без газовой пористости. [c.336]

В учебном пособии рассмотрены основные разделы курса материаловедения атомно-кристаллическое строение металлов, основы кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, а также основные конструкционные. металлы и сплавы на основе железа и цветных металлов. Показана возможность изменения структуры и свойств материалов за счет термической и химикотермической обработки. Большое внимание уделено неметаллическим материала.м, которые находят применение в промышленности. Приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы. [c.2]

Свойства сплавов определяются их составом и структурой. О структуре (строении) стали и чугуна (в равновесном состоянии) можно судить по диаграмме состояния железо—углерод (рис. 1). [c.359]

Из материала, приведенного в настоящей главе, видно, что для построения границ между фазовыми областями на равновесных диаграммах состояния и исследования строения сплавов можно пользоваться измерениями многочисленных физических свойств. Выбор основного метода исследования зависит от характеристик изучаемой системы. Микроскопический и рентгеновский методы в сочетании с термическим анализом применяются для исследования очень большого круга металлических систем другие методы служат для получения дополнительной информации или иногда в очень трудных случаях заменяют стандартные методы. Однако всегда желательно сочетать по меньшей мере два метода исследования, так как один из методов может оказаться сравнительно нечувствительным к изучаемым эффектам. Так, на результаты исследования диаграмм состояния с помощью рентгеновского метода может оказать влияние необнаруженный распад в процессе закалки, что можно установить при микроскопическом исследовании сплавов. Фазы, с трудом различаемые под микроскопом, обычно легко идентифицируются с помощью рентгеновского метода благодаря разной кристаллической структуре. Выбор основного метода исследования может также определяться дефицитностью или стоимостью исследуемых материалов. [c.129]

Строение сплава определяет его свойства, поэтому важно знать, как это строение будет меняться при изменении температуры и состава сплава. Зависимость между строением сплава, его составом и температурой описывается при помощи диаграмм состояния. [c.65]

Начальная область диаграммы состояния алюминий—кремний показана на рис. 162. Большинство силуминов является доэвтектическими сплавами (4—13% 51). Их структура состоит из а-твердого раствора и эвтектики, содержащей 11,6% 51. Чем больше в составе силумина эвтектики, тем лучше литейные свойства. Эвтектика представляет собой механическую смесь зерен а-твердого раствора и крупных пластин кремния, являющегося хрупким и непрочным элементом. При таком крупнопластинчатом строении эвтектики сплав имеет сравнительно малую прочность и низкую пластичность [Ов 140 МН/м (14 кгс/мм ), б == 1% I- [c.278]

Рис. 78. Зависимость между строением сплавов (диаграммой состояния) и их свойствами

Рассмотренная выше диаграмма состояния является фазовой диаграммой, так как в ней показаны образующиеся фазы. Однако при изучении строения сплавов под микроскопом обнаруживаются не фазы, а структурные составляющие сплава, имеющие определенные размеры, форму и расположение. Диаграммы состояния, в которых показаны структурные составляющие, получили название структурных диаграмм. Микроструктура сплавов обусловливает их физикомеханические, технологические и эксплуатационные свойства, поэтому изучение структурных диаграмм не-обходимо. [c.121]

В пособии изложены методы изучения строения и основных свойств материалов, приведены лабораторные работы по основным разделам курса (макро- и микроисследования, методы определения температур превращений и фазового состава сплавов, механических и физикохимических свойств, термическая обработка стали, чугуна и цветных сплавов), задачи по разбору диаграмм состояния сплавов и их микроструктур и рациональному выбору состава и обработки сплавов и других материалов. Приведена систематизированная классификация основных металлических сплавов, а также полимерных и других неметаллических материалов, используемых в промышленности, и указана область их наиболее широкого применения. [c.2]

Изменение состояния. У некоторых металлов и сплавов при нагревании и охлаждении проявляется непостоянство, состоящее в изменении их свойств прн переходе определенных температурных точек (критические точки или точки остановки), что вызывается изменением внутреннего строения в твердом состоянии. Такие критические пункты наступают при переходе через линии диаграмм состояния металлов или сплавов, в особенности через горизонтальные линии. Быстрым охлаждением можно частично или же совершенно задержать материал в измененном состоянии (закалка стали). Обработанные таким образом металлы имеют тогда особые свойства при небольшом последующем нагреве изменять постепенно внутреннее строение, переходя через ряд градаций (отпуск стали при небольшом нагреве или созревание дуралюминия при длительном нахождении последнего в температуре помещения). [c.999]

Учебник написан для учащихся средних специальных учебных заведений, готовящих техников-механиков для различных отраслей народного хозяйства нашей страны. Он соответствует учебным программам предмета Технология металлов тех специальностей, в которых изучают Резание металлов и металлорежущие станки как самостоятельную дисциплину. И одна из особенностей учебника — отсутствие этого раздела. Другой особенностью является то, что учебник начинается со сведений о строении и кристаллизации металлов, об их механических свойствах, а сведения о получении важнейших металлов приближены к описанию соответствующих сплавов и изложены после объяснения диаграмм состояния. Такое методическое построение авторы применили в учебнике Металлургия, металловедение и конструкционные материалы , изданном в 1971 г. Оно оценено многими техникумами и успешно применяется преподавателями, так как позволяет учащимся глубже усвоить металлургические процессы. [c.3]

Учение об изменении внутреннего строения и физико-механических свойств сплавов в результате теплового воздействия, не исчезающих после прекращения этого воздействия, составляет теоретические основы термической обработки. Общее представление о превращениях, протекающих в железоуглеродистых сплавах в результате теплового воздействия, можно получить из диаграммы состояния железо — цементит и железо — углерод. Как в сталях, так и в чугунах всегда присутствуют кремний, марганец, фосфор, сера, а в легированных сплавах — никель, хром, молибден, медь, ванадий, титан и др. Легирующие элементы и примеси изменяют положение линий диаграммы, на которых отложены критические точки структурных превращений. Одни элементы снижают температуру превращений, а другие — повышают. Без учета влияния этих элементов невозможно правильно, пользуясь только лишь диаграммой, разработать режимы термической обработки. [c.92]

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]

Цементитом (фиг. 64, б, в и г) называют карбид железа Feg . Цементит имеет сложную ромбическую решетку. Под микроскопом эта структурная составляющая имеет вид пластинок или зерен различной величины. Цементит тверд (Яд > 800 ед.) и хрупок, а относительное удлинение его близко к нулю. Различают цементит, выделяющийся при первичной кристаллизации из жидкого сплава (первичный цементит или Ц1), и цементит, выделяющийся из твердого раствора -аустенита (вторичный цементит или Ц2). Кроме того, при распаде твердого раствора а (область GPQ на диаграмме состояния) выделяется цементит, называемый в отличие от предыдущих третичным цементитом или Цз. Все формы цементита имеют одинаковое кристаллическое строение и свойства, но различную величину частиц — пластинок или зерен. Наиболее крупными являются частицы первичного цементита, а наиболее мелкими частицы третичного цементита. До 210° (точка Кюри) цементит ферромагнитен, а выше ее — парамагнитен. [c.137]

Ознакомление с рядом диаграмм состояний показывает, что они характеризуют строение сплавов различного состава. Основоположником учения о связи между видом диаграммы состояний и свойствами сплавов является русский ученый, акад. Н. С. Курнаков. Это учение нашло дальнейшее развитие в работахакад. А. А. Бочвара. [c.76]

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]

Металловедению ванадия, ниобия, молибдена, вольфрама, хрома и их сплавов посвяш ены обстоятельные монографии советских ученых [1—4 и др.]. Физико-химические принципы разработки жаропрочных сплавов в связи с диаграммами состояния, основанные на учении академика Н. С. Курнакова, развиты в обобш,ающих трудах [5—8]. Структура и свойства тугоплавких металлов и их сплавов детально рассмотрены в монографиях [9—12]. Систематически изложены также теория и практика дисперсионного упрочнения сплавов железа, никеля и кобальта [13—16], Однако дисперсионное упрочнение тугоплавких металлов, представляюш.ее наиболее важный метод повышения жаропрочности их сплавов, пока еш,е не получило адекватного освещения. Исследования дисперсионного упрочнения тугоплавких мета.рлов карбидами, нитридами, оксидами, боридами переходных металлв, опубликованные в периодической литературе, были детально проанализированы с позиций физичеС кого металловедения [11], однако необходима систематизация и дальнейшее обобщение имеющихся данных в аспекте электронного строения и физико-химического анализа сплавов. В монографии сделана попытка восполнить этот пробел. [c.3]

Для измельчения структуры и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют путем присадки к расплаву смеси солей 67% NaF и 33% Na l. В присутствии натрия происходит Смещение линий диаграммы состояния (см. рис. 189), и заэвтектический (эвтектический) сплав АЛ2 (И—13% Si) становится доэвтектическим. В структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы а-раствора (рис. 190, б). Эвтектика при этом получает тонкое строение и состоит из мелких кристаллов Si и а-раствора, так как в процессе затвердевания кристаллы кремния обволакиваются пленкой силицида натрия (NaSi), которая затрудняет их рост. Такие изменения структуры улучшают механические свойства сплава. Сплав АЛ2 не подвергается упрочняющей термической обпаботке. Доэвтектические сплавы АЛ4 и АЛ9 (см. табл. 17), [c.360]

Возникновение научных основ металловедения связано с именем Д. К- Чернова (1839—1921 гг.). Изучая причины, влияющие на качество пушек, изготовлявшихся на Обуховском заводе (теперь завод Большевик в Ленинграде), Д. К. Чернов указал, что свойства стали определяются не только химическим составом, но и ее строением. Он установил, что при определенных температурах нагрева, названных им критическими точками а и 6, в стали протекают превращения, изменяющие ее строение, а следовательно, и свойства. Эго положение Д. К. Чернова послужило основой для развития теории термической обработки металлов и новой научной дисциплины — металлографии, являющейся наукой о строении металлов. Установив зависимость положения критических точек от содержания углерода в стали, Д. К- Чернов создал основу для построения важнейшей в металловедении диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов. Эта диаграмма была построена в конце XIX в. на основании работ ряда ученых Р. Аустена, Ф. Осмонда, А. Ле-Шателье и др. Работы Д. К. Чернова имели настолько большое значение, что из- [c.93]

Для изучения сплавов обычно пользуются диаграммами состояния сплавов. Диаграммы состояния сплавов заменяют собой все записи и кривые охлаждения сплава, полученные в результате многочисленных наблюдений. Такая диаграмма дает возможность видеть все изменения строения сплава и его свойств, происходящие в зависимости от изменения концентрации и температуры. Любая точка диаграммы дает характеристику сплаза определенной концентрации и структуры. По диаграмме состояния сплавов можно определить температуру плавления и температуру затвердевания данного сплава при любой концентрации. Знание этих фактов способствует правильному выбору [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...