Міністерство освіти і науки України
Донбаський державний технічний університет
Кафедра ОМТ
Контрольна робота
з дисципліни "Металознавство"
на тему:
"Діаграма стану з поліморфними, евтетктоіднимі, перітектоіднимі перетвореннями. Правило Курнакова "
Алчевськ 2009
1. Зв'язок між властивостями сплавів і типом діаграм стану
Н.С. Курнаков показав певну залежність між складом і структурою сплаву, обумовленої типом діаграми стану і властивостями сплаву (твердістю, електропровідністю і.т.д.).
Властивості сплаву залежать від того, які з'єднання або які фази утворили компоненти сплаву (рис. 1).
K
S
Е
N
Е
Малюнок 1. Властивості сплавів та їх діаграми стану
При освіті безперервного ряду твердих розчинів властивості (твердість, електропровідність та ін) змінюються по криволінійній залежності (рис. 1, б).
Твердість компонентів А і В нижче, ніж твердість сплавів.
При освіті сумішей (рис. 1, а) властивості сплаву змінюються за лінійним законом (адитивно).
Значення властивостей сплавів знаходяться в інтервалі між властивостями чистих компонентів.
При збільшенні V охл відбувається подрібнення структури, у зв'язку з цим властивості проти евтектики виявляються вищими (пунктирна лінія).
ESK - лінія евтектичного перетворення.
Т А - Температура плавлення компонента А.
Т А SТ В - лінія ликвидус.
-->p>
У сплавах з обмеженою розчинністю (рис. 1, в; діаграми з евтектичним або перитектической перетвореннями) властивості при концентраціях, що відповідають однофазова твердому розчину змінюються по криволінійній залежності, а в двухфазовой області - по прямій. Крайні точки на прямій є властивостями гранично насичених твердих розчинів.
Лінія EN - лінія обмеженою розчинності В в А .
При освіті хімічної сполуки (рис. 1, г) на кривою концентрація - властивості, буде матися максимум (або мінімум) - а на прямий перелом.
Знаючи характер взаємодії між двома металами та тип діаграми склад - властивості, можна легше і швидше визначити склад сплаву, що забезпечує найкращі властивості.
2. Діаграма стану сплавів, компоненти яких мають поліморфні перетворення
Поліморфізм - це властивість металів в залежності від температури і тиску існувати в станах з різними кристалічними решітками.
Малюнок 2. Діаграма стану з поліморфним перетворенням в одного з компонентів: Т пА - температура поліморфного перетворення компонента А (Fe, Sn, Co, Mk, Ti, Zr та ін), Т А а Т В - Лінія Ліквідус, Т А б Т В - лінія солидус, Т пА -С 2 - Лінія почала поліморфного перетворення, Т пА -С 1 - лінія закінчення поліморфного перетворення.
Після затвердіння всі сплави складаються з Оі -твердого розчину (твердий розчин В в А Оі ). З пониженням температури нижче Т пА -С 2 : А Оі перетворюється в А О± (модифікації). В області З 1 -С 2 в рівновазі знаходиться дві фази О± + Оі, де О± - твердий розчин В в А О± .
Сплав 1
Процес кристалізації коротко.
Сплав 2
Повна кристалізація нижче t 2.
У точці t 3 починається поліморфну перетворення Оі ↔ О±, а в точці t 4 закінчується.
Склад О±-твердого розчину змінюється по лінії Т пА -С 1 .
Після охолодження структура - О±.
Сплав 3
Початок кристалізації аналогічно сплаву I і II. В точці t 3 початок поліморфного перетворення Оі ↔ О±, яке до кінця не відбувається.
Знаходимо кількість фаз при кімнатній температурі:
,
.
Малюнок 3. Діаграма стану з поліморфним перетворенням у двох компонентів: Т А а Т В - Лінія Ліквідус, Т А б Т В - лінія солидус, Т пА з Т ПВ - Лінія почала поліморфного перетворення Оі ↔ О±, Т пА d Т ПВ - лінія оканчанію поліморфного перетворення Оі ↔ О±
Всі перетворення утворюють необмежені тверді розчини (спочатку Оі, а потім при полиморфном перетворення Оі ↔ О±).
Малюнок 4. Діаграма стану з поліморфним перетворенням в одного з компонентів та з евтектичним перетворенням: Т А СТ В - лінія Ліквідус, Т А ECPТ В - лінія солидус, ECP - лінія евтектичного рівноваги:, Т пА - температура поліморфного перетворення компонента А: А 1О± ↔ А 2Оґ
Малюнок 5. Діаграма стану з поліморфним перетворенням двох компонентів та з евтектичним перетворенням: Т А СТ В - лінія Ліквідус, Т А ECFТ В - лінія солидус, Т пА - температура поліморфного перетворення компонента А: А 1О± ↔ А 2Оґ
Якщо до і після перетворення кількості рідини практично рівні-то це поліморфну перетворення.
ЕСF - евтектичного рівновага:
Т ПВ - Лінія поліморфного перетворення: В 1ОІ ↔ В 2Оі .
Малюнок 6. Діаграма стану з поліморфним перетворенням в одного з компонентів та з перитектической перетворенням: Т А FТ В - лінія Ліквідус, Т А PSТ В - лінія солидус, PSF - лінія перитектического рівноваги:, Т пА - температура поліморфного перетворення: А 1 ↔ А 2 , лінія T пА PSF - початок поліморфного перетворення, лінія закінчення поліморфного перетворення Т пА -S: О± 1 ↔ О± 2 .
Сплав 1 - розглянути коротко.
Сплав 2
Нижче t 1 відбувається виділення кристалів О± 1 .
При t 2 перитектической перетворення: (поліморфну перетворення).
Сплав 3
При t 2 - перитектической перетворення:.
Нижче t 3 структура О± 2 закінчується полиморфное перетворення.
Сплав 4 - аналогічно.
Малюнок 7. Діаграма стану з поліморфним перетворенням двох компонентів та з евтектоїдной перетворенням: Т пА і Т ПВ - початок поліморфних перетворень А і В , ECF - лінія евтектоїдних рівноваги, евтектоїдних пе...
