Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов

Диаграмма состояния двойных систем усложняется, если при определенном соотношении компонентов А и В образуется химическое соединение (рис. 16, д). Получаются как бы две диаграммы, соединенные по линии тп, соответствующей составу химического соединения. Левый фрагмент — это диаграмма состояния двухкомпонентных сплавов, состоящих из элемента А и химического соединения А В , а правый — из элемента В и химического соединения А В . Для каждого из фрагментов устанавливается собственный тип диаграммы состояния. В данном случае оба фрагмента относятся к диаграммам первого типа. [c.54]

Элементы, образующие сплавы, в металловедении принято называть компонентами. Диаграммы состояния могут быть построены для сплавов, состоящих из двух, трех и более компонентов. Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов могут быть представлены в виде графиков на плоскости в прямоугольных координатах. [c.36]

Ниже мы даем ряд примеров практического использования правила фаз при изучении диаграмм состояния двухкомпонентных сплавов (К = 2). [c.42]

Диаграмма состояния двухкомпонентного сплава строится в координатах температура — концентрация. По оси ординат откладывается температура в градусах Цельсия, а по оси абсцисс концентрация растворимого компонента в процентах. Общее содержание компонентов сплава составляет 100 о, и каждая точка на оси абсцисс соответствует определенной концентрации компонентов. По мере удаления от начала координат количество растворимого комп - [c.117]

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]

ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СПЛАВОВ [c.55]

Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов строят на основе экспериментальных кривых нагрева или охлаждения, полученных для сплавов разной концентрации. Если при помощи термического анализа построить кривую охлаждения какого-либо сплава, то она будет (рис. 24) иметь не одну критическую точку, соответствующую температуре кристаллизации, как это было на кривой охлаждения металла, а две, соответственно для температуры начала и конца Гк р кристаллизации. Выше температуры начала кристаллизации (точка а) сплав находится в однофазном жидком состоянии, а ниже температуры конца кристаллизации (точка б) образуется одна или две твердые фазы. В интервале между точками а и б [c.55]

Диаграмму состояния двухкомпонентных сплавов строят в ко-. ординатах температура — концентрация. По оси ординат откладывают температуру в градусах Цельсия, а по оси абсцисс — концентрацию одного из компонентов в процентах. Общее содержание компонентов сплава составляет 100%, а каждая точка на оси абсцисс соответствует определенной концентрации компонентов. На осях ординат откладывают точки плавления (точки кристаллизации) компонентов сплава. Таким образом, ординаты соответствуют чистым компонентам, а между ними на диаграмме состояния находятся точки, соответствующие сплавам разной концентрации. [c.56]

В настояшее время имеется значительное число изученных диаграмм состояния трехкомпонентных систем что касается диаграмм состояния четырехкомпонентных и более сложных систем, то они исследованы еще сравнительно мало. Недостаточная изученность диаграмм состояния сложных систем часто заставляет прибегать к диаграммам состояния двухкомпонентных сплавов и оценивать отдельно влияние на них остальных компонентов, хотя это и недостаточно точно. [c.69]

Пример построения диаграммы состояния двухкомпонентного сплава приведен на рис. 27. В левой части рисунка нанесены кривые охлаждения чистых компонентов А п В п сплавов (/, II, [c.51]

Правило фаз используют при изучении диаграмм состояния двухкомпонентных сплавов. [c.62]

Как видели раньше, для изображения однокомпонентной системы достаточно нанести точки на прямую линию (см. рис. 86), диаграмму состояния двухкомпонентной системы изображают в виде плоского графика (см. рис. 87). Диаграмма состояния сплавов с тремя компонентами изображается в прост- [c.144]

На диаграмме состояния двухкомпонентных систем на оси абсцисс точками указываются составы сплавов, а на двух осях ординат (каждая соответствует 100%-ному содержанию одного из компонентов) — их температура. Любая точка на диаграмме определяет фазовый и химический составы сплава, а также его структуру при данной температуре. Вертикальная линия соответствует определенному химическому составу. [c.51]

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)

Многие используемые в технике сплавы металлов содержат более двух компонентов. Тройные, четверные и многокомпонентные сплавы могут обладать такими свойствами, которые нельзя получить у двухкомпонентных сплавов. Например, при помощи многокомпонентного легирования можно получить сплавы с весьма высокой жаропрочностью. Совместное влияние нескольких компонентов сплава на его свойства часто отличается от влияния каждого в отдельности. Для анализа превращений многокомпонентных сплавов используют тройные, четверные и более сложные диаграммы состояния. Для изображения однокомпонентной системы достаточно нанести точки на прямой линии, диаграмму состояния двухкомпонентной системы изображают в виде плоского графика. Диаграмму состояния сплавов с тремя компонентами изображают в пространстве. Состав сплава определяется по положению на концентрационном равностороннем треугольнике (рис. 38). [c.57]

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 позволяют правильно подойти к выбору сплава, судить о поведении сплава при технологической обработке и характеризуют его физические и ряд механических свойств. Существуют различные типы диаграмм состояния сплавов двойные для двухкомпонентных, тройные для трехкомпонентных и т. д. Рассмотрим важнейшие типы диаграмм состояния двойных сплавов. Эти диаграммы строятся в координатах концентрация — температура. [c.20]

Диаграммы состояния двухкомпонентных систем могут быть сведены к нескольким основным типам в зависимости от структурного состояния сплава после затвердевания. [c.95]

Как мы видели выше, для изображения однокомпонентной системы достаточно нанести точки на прямой линии (см. фиг. 67), а диаграмму состояния двухкомпонентной системы изображают в виде плоского графика (см. фиг. 68). Диаграмма состояния сплавов с тремя компонентами изображается в пространстве при этом одна ось будет показывать изменение содер- [c.94]

Диаграммы состояния многокомпонентных сплавов имеют сложное строение. Для двухкомпонентных сплавов они содержат изменения температур и концентрацию компонентов. В этом случае диаграммы состояния представляют в координатах оси абсцисс — концентрации компонентов, оси ординат-—температуры. Диаграммы состояния трехкомпонентных сплавов представляют собой сложные пространственного вида диаграммы. [c.26]

Диаграммы состояния двухкомпонентных металлических систем (р = 0,1 МПа) представляют собой наиболее простое графическое изображение, в котором содержится полная информация о фазовых равновесиях, химических составах фаз и зависимости фазовых превращений от температуры и химического состава сплавов. Диаграммы состояния много- [c.16]

Диаграммы состояния двойных сплавов хорошо изучены для многих систем. По с дио оси координат (по оси абсцисс) принято откладывать концентрации компонентов в процентах, а по другой (по оси ординат) какое-либо физическое свойство, обычно температуру затвердевания сплава. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем легко изображаются на плоскости, для тройных сплавов такое построение диаграммы невозможно, и последняя изображается пространственной фигурой, при этом на сторонах равностороннего треугольника откладывают концентрации компонентов, а по вертикали — температуру. Изучение диаграмм состояния трех- и многокомпонентных систем представляет значительные трудности. [c.112]

Суммарная концентрация компонентов сплава составляет 100%. Крайние точки диаграмм соответствуют 100% одного чистого компонента, а промежуточные точки по оси абсцисс — двухкомпонентным системам различной концентрации. Диаграммы состояний строят на основе экспериментальных данных вначале наносят кривые охлаждения, а затем по точкам остановок и перегибов вследствие тепловых эффектов превращений определяют температуры, соответствующие температурам определенных превращений. [c.35]

Существует также определенная связь между типом диаграммы состояния для двухкомпонентных сплавов и технологическими свойствами Так, сплавы типа твердых растворов имеют низкие литейные свойства (плохая жидкотеку честь, склонность к образованию трещин). Для эвтектических сплавов характерна высокая жидкотекучесть. Однофазные твердые растворы пластичны и хорошо обрабатываются давлением (прокатка, ковка, прессование), при образовании в структуре эвтектики пластичность сплавов значительно снижается. [c.42]

При увеличении числа компонентов системы (раствора или сплава) увеличивается и число независимых параметров, характеризующих эту систему. Так, для двухкомпонентной системы, помимо Р пТ, добавляется третий параметр—концентрация с. Пространственная диаграмма состояния такой системы в координатах Р, Т, с имеет уже не Т. т., а тройную пространственную кривую. Равновесие трёх фаз для такой системы будет изображаться точкой, если считать один из параметров (напр., Р) постоянным, т. е. рассматривать плоскую диаграмму равновесия. Вообще Т. т. существуют на плоских диаграммах состояния систем с любым числом компонентов, если все параметры, определяющие состояние системы, кроме двух, приняты за постоянные. [c.169]

Для построения диаграммы состояния важно установить границы фазовых областей. Наиболее точный метод определения границы растворимости основан на анализе зависимости периода решетки твердого раствора от состава сплава. В соответствии с правилом фаз в двухфазной области двухкомпонентной системы при постоянной температуре составы равновесных фаз должны оставаться постоянными, Практически работа по построению границы растворимости сводится к прецизионному определению периодов решетки для [c.130]

Латуни. Латунями называют сплавы меди с цинком. Кроме двухкомпонентных (простых) латуней, имеются многокомпонентные, которые содержат один или несколько легирующих компонентов (А1, Н1 Ре, Мп и т. д.). Практическое значение имеют медноцинковые сплавы с содержанием цинка до 45%, левая часть диаграммы состояния которых представлена на рис. 63, а. В твердом состоянии медноцинковые сплавы образуют [c.207]

Для лучшего усвоения диаграммы состояния рассмотрим процесс кристаллизации сплава, содержащего 60% металла В (см. рис. 32). Начало кристаллизации сплава отвечает температуре когда из жидкого сплава выделяются первые кристаллы твердого раствора металла А и В. Ниже температуры 1 сплав находится в двухфазном состоянии (жидкая фаза и кристаллы твердого раствора). Согласно правилу фаз, в двухкомпонентной системе при наличии двух фаз (жидкой и твердой) степень свободы будет равна 1 (С = 2 1 — 2=1). [c.58]

У химически однородного вещества, не имеющего модификаций, на диаграмме р — t существует одна Т. т. у веществ с аллотропными модификациями число Т. т. соответственно увеличивается (см., нап]).. Сера). Ири увеличении числа компонентов системы (раствор или сплав) увеличивается и число независимых параметров, характеризующих эту систему. Так, для двухкомпонентной системы, помимо put, добавляется третий параметр — концентрация х. Пространственная диаграмма состояния такой системы в координатах р, t, х имеет уже не Т. т., а тройную пространственную кривую. Равновесие 3 фаз д.тя такой системы будет изображаться точкой, если считать один из параметров (напр., р) постоянным, т. е. рассматривать плоскую диаграмму равновесия. Вообще Т. т. существуют на плоских диаграммах состояния систем с любым числом компонентов, если все параметры, определяющие состояние системы, кроме двух, приняты за постоянные. [c.204]

Диаграмма состояния для двухкомпонентной системы с полной растворимостью в твердом состоянии приведена на фиг. 93. При затвердевании таких сплавов из жидкости выпадают кристаллы твердого раствора, всегда более богатые, чем маточный раствор, тем компонентом, который повышает температуру плавления. [c.114]

Диаграммы состояния показывают изменение состояния сплавов от температуры и концентрации при постоянном давлении. Для двухкомпонентной системы по оси абсцисс откладывают концентрацию, равную для обоих [c.31]

Диаграммы состояния двухкомпонентных сплавов строятся экспериментально на основе кривых нагрева или охлаждения сплавов различной концентрации. Если при помощи термического анализа построить кривую охлаждения какого-либо сплава, то на ней (фиг. 48) наблюдается не одна критическая точка, соответствующая температуре кристаллизации, как это было на кривой охлаждения металла, а две, соответствующие температурам начала и конца кристаллизации. Выше температуры начала кристаллизации (точка а) сплав находится в однофазном жидком состоянии, а ниже температуры конца кристаллизации (точка б) сплав находится в кристаллическом состоянии, образуя одну или две твердые фазы. В интервале между точками а и б в сплаве наряду с жидкой фазой присутствует и твердая фаза. Таким образом, в отличие от чистых металлов кристаллизация сплавов, как правило, происходит не при одной температуре, а в интервале температур. Исключение составляют эвтектические, эвтектоидные, перитектиче-ские и перитектондные сплавы, в которых кристаллизация происходит, так же как и в металлах, при одной температуре. Эти превращения будут рассмотрены ниже. [c.117]

Диаграмму состояния двухкомпонентных сплавов для случая, когда дба зош1онен1а неограниченно растворимы в жидком состоянии, а в твердом состоянии нерастворимы и образуют механическую смесь, условно называют диаграммой состояния первого типа. В качестве примера рассмотрим фазовую [c.57]

Диаграмма состояния тройного сплава, у которого все три двухкомпонентные системы относятся к первому типу, приведена на рис. 36. Компоненты сплава Л, В и С неограниченно растворимы друг в друге в жидком состоянии, а при кристаллизации образуют механическую смесь. Диаграмма состояния такой системы представляет собой трехгранную прямоугольную призму. Выше поверхности начала кристаллизации 0 1 сплавы находятся в жидком состоянии. Ниже этой поверхности выделяются кристаллы компонента Л, В или С, а затем соответствующие двойные эвтектики. Окончание кристаллизации происходит на эвтектической плоскости DlGlЯl. На этой плоскости образуется тройная эвтектика, состав которой соответствует точке Е. Так как превращения протекают в сплавах определенной концентрации и при определенной температуре, на диаграмме состояния должны быть указаны концентрации и температуры. Для определения концентрации тройного сплава используют плоскость основания призмы, представляющую равносторонний треугольник ЛВС, называемый концентрационным треугольником. Для определения концентрации можно воспользоваться одним из двух геометрических свойств равносторонних треугольников [c.69]

Диаграммы состояний строят по кривым охлаждения методом термического анализа для сплавов конкретной концентрации компонентов По точкам перегиба или площадкам на кривой охлаждения, связанным с тепловыми эффектами превращений, определяют температуры соответствующих превращений, Для двухкомпонентной системы по оси абсцисс отклацывается концентрация сплава (сумма концентраций компонентов равна 100%), а по оси ординат - температура. [c.34]

Диаграммы состояния. Интервал составов сплавов Си — А1 — N1, которые могут практически применяться в качестве сплавов с эффектом памяти формы, определяется областью, в которой при высокой Т существует /3-фаза, т.е. ограничен составом [ % (по массе) ] близким к Си — 14 А1 — 4 N1. Это соответствует соединению СизА1 в двухкомпонентной системе. Первоначальные исследования мартенситного превращения осуществлялись именно в ней. Диаграмма состояния сплавов Си — А1 — N1 и мартенситное превращение в этих сплавах по существу не отличаются от двухкомпонентной системы Си — А1, поэтому ниже рассматривается двухкомпонентная система Си — А1. [c.100]

Элементы, образующие сплавы, в металловедении принято называть компонентами. Диаграммы состояния могут быть построены для сплавов, состоящих ив двух, трех и более компонентов. Наиболее простйе диаграммы состояния получаются для двухкомпонентных сплавов. Они легко могут быть представлены в виде графиков на плоскости в прямоугольных координатах. Координаты для построения диаграммы состояния приведены на рис. 23. Рассмотрим диаграмму состояния двух металлов, полностью растворяющихся в жидком состоянии И1 совершенно не растворяющихся друг в друге в твердом состоянии. Обозначим условно один металл А, другой В. На горизонтальной оси диаграммы состояния концентрация металла В возрастает слева [c.33]

Построение диаграмм состояния методом термического анализа. Для построения диаграмм состояния необязательно измерять зависимость энтальпии от температуры, достаточно для каждого сплава построить кривую охлаждения. Примеры кривых охла кдення приведены на рис. 17.21. Кривые а и г характеризуют кристаллизацию чистого компонента или эвтектики б — двухкомпонентного раствора в — эвтектического или доэвтектического сплава. [c.286]

В случае химико-термической обработки сплавов железа для описания кинетики образования и строения диффузионного слоя пользоваться бинарными диаграммами состояния нельзя. Для двухкомпонентных сплавов последовательность образования фаз и их состав в первом приближении (без учета происходящего при ХТО диффузионного перераспределения элементов сплава) можно проследить по тройной диаграмме фазового равновесия или их изотермическим разрезам при температуре насыщения. Например, при насыщении сплавов железа углеродом и азотом, диффузия которых протекает со скоростью, значительно превышающей скорость ди( узии элементов, входящих в исходный состав сплава, диффузия носледних практически не оказывает влияния на кинетику формирования диффузионного слоя и состав образующихся фаз. Имея горизонтальный разрез диаграммы состояния железо — хром — углерод при 950° С (рис. 15), можно проследить за последовательностью образования фаз и их составом в процессе цементации сплавов железа с хромом [45]. [c.297]

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]

Все сказанное выше относится к двойной системе железо — углерод. В используемых в технике железоуглеродистых сплавах всегда содержатся марганец и кремний (от десятой доли % и более) и примеси серы и фосфора (сотые доли процента). Следовательно, эти сплавы не двухкомпонентные, а более сложные. Поэтому использовать диаграмму состояния двойной системы железо — углерод для выяснения фазовых превращений в таких сложных сплавах необходимо с большой осмотрительностью. Прежде всего присутствие других компонентов изменит температуры превращений. Обычно эти температуры понижаются. Далее, перитектическое, эвтектическое и эвтектоидное превращения, происходящие в двух-компонентпой системе при постоянной температуре перестанут быть нонвариантными и будут проходить в интервале температур. [c.152]

При нагреве двухфазного сплава до температуры плавления появится третья фаза, т. е. жидкий сплав. Напомним, что в двухкомпонентной системе три фазы могут быть только при постоянной температуре. Следовательно, на диаграмме состояний данного типа должна быть линия, параллельная оси состава, характеризующая появление жидкой фазы в сплавах, имеющих концентраци.ю выше предельной. [c.59]

Процессу кристаллизации сплавов сопутствует получение неоднородного состава в различных объемах образовавшегося твердого металла в связи с ликвацией при затвердевании. Ликвация вызывается различной растворимостью примеси (легирующей добавки) в твердой и жидкой фазах основы сплава. Как известно, применительно к равновесной диаграмме состояния, например, двухкомпонентной системы с эвтектикой (основа сплава — примесь) при снил<ении температуры жидкого сплава с исходной концентрацией примеси Со (фиг. 70, а) первые кристаллы будут иметь состав, отвечающий точке 1. В момент снижения температуры до солидуса (точка 2) остающаяся жидкость имеет состав 3. При температуре между ликвидусом и солидусом (точка 4) соотношение между количествами твердой и жидкой фаз определяется правилом рычага. [c.125]

Типы диаграмм состояния. 1. Диаграмма состояния сплавов, кристаллизующихся в однородный твердый раствор, имеет вид, показанный на фиг. 12. Кривая I (ликвидус) показывает зависимость температуры начала кристаллизации от состава. Кривая (солидус) дает темп-ры конца кристаллизации. Выше кривой I все сплавы находятся в жидком состоянии, ниже кривой У — в твердом, а между кривыми I и S — в стадии кристаллизации. Т. о. для твердых растворов характерно протекание кристаллизации не при постоянной темп-ре, как в случае чистых металлов, а в нек-ром интервале темп-р, что вызвано условиями равновесия в двухкомпонентной системе (правило фаз). Для любой выбранной темп-ры II лежащей между температурами плавления компонентов [А и В), можно указать сплав, только что начинающий плавиться (сплав состава п), и сплав, только что начинающий кристаллизоваться (сплав состава т). Малейшее отклонение вверх поведет к плавленйю сплава п, отклонение вниз — к кристаллизации сплава т. При 1° жидкость состава т и кристаллы состава п находятся в равновесии друг с другом. Кристаллы же состава т при этой темп-ре не могут существовать, т. к. они начинают плавиться при гораздо более низкой темп-ре. Т. о. в противоположность чистым металлам, в к-рых состав равновесных жидкостей и кристаллов одинаков, в твердых растворах из жидкости одного состава т могут выделяться только кристаллы другого состава и, равновесные с этой жидкостью. Этим объясняется неодинаковость состава первых и последних выпавших кристаллов и связан- [c.382]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...