Название: Конструкционные материалы: Сборник лабораторных работ «Диаграммы состояния двойных сплавов»(А.Т.Булатова)

Жанр: Авиационные технологии и управление

Просмотров: 1280


Методические указания по анализу диаграмм и решению задачи

Каждый студент получает индивидуальное задание на разбор диаграммы с указанием варианта от преподавателя.

В соответствии с этим заданием студенту необходимо выполнить следующее:

- начертить заданную диаграмму состояния сплава;

- в каждой области диаграммы указать структуры, образующие сплав;

3          - указать на диаграмме состояния заданные в задаче сплавы и провести соответствующие им вертикальные линии;

4          - построить кривые охлаждения в координатах температура-время;

В процессе охлаждения при переходе линии АСВ начинают выделяться твердые кристаллы и процесс этот продолжается до ASCG.

Ниже линии ASCG в сплаве заканчивается процесс кристаллизации.

Эвтектикой называется структура, состоящая из механической смеси двух (или более) твердых фаз (а+В), одновременно кристаллизовавшихся из жидкого сплава при постоянной и самой низкой температуре для данной системы.

Линия SCG характеризует линию эвтектики, а точка "С" называется эвтектической точкой.

Точка S показывает предельную растворимость компонента В в компоненте А при эвтектической температуре, а точка Q - при комнатной температуре.

Линия QS характеризует изменение растворимости В в А и называется линией предельной растворимости.

Ниже линии QS из твердого раствора а выделяется избыточный компонент (Зп (вторичный) и структура состоит из а+Рп.

Рассмотрим процесс кристаллизации сплавов 1, 2 и 3.

Кристаллизация сплава 1 начинается при tt и заканчивается при t2,n ниже t2 сплав состоит из кристаллов твердого раствора а. На кривой охлаждения в точке tt отмечается перегиб, связанный с выделением скрытой теплоты кристаллизации.

Кристаллизация сплава 2 начинается при t3 и заканчивается при t3.

При температуре гэ происходит одновременное выделение из жидкой фазы предельно насыщенного твердого раствора а и кристаллов В.

На кривой охлаждения в точке 1э происходит остановка в падении температуры с течением времени (площадка на кривой).

Структура сплава 2 ниже температуры t3 состоит из кристаллов а-твер-дого раствора и эвтектики (а+В).

Сплав 3 до температуры t3 остается в жидком состоянии и при дальнейшем охлаждении сплава ниже гэ происходит процесс затвердевания всего сплава с образованием эвтектики а+В.

Процесс кристаллизации заэвтектического сплава начинается по линии СВ с выделением кристаллов В из жидкого сплава и заканчивается на линии CG. Ниже линии CG структура сплава состоит из кристаллов компонента В и эвтектики (а+В).

Зарисовать структуры сплавов 1, 2, 3.

Построить кривые охлаждения для сплавов 1, 2, 3.

творимость В в AmBn постоянная по вертикальной линии MN.

Ордината AmBnD делит диаграмму на части, каждую из них можно рассматривать самостоятельно, принимая AmBn за компонент. Подобные диаграммы рассматривались выше, поэтому здесь подробно не анализируются. В системе А - AmBn протекает эвтектическая реакция

 

При уменьшении растворимости А и В в AmBn область £ фазы на диаграмме будет сужаться и превратится в вертикальную линию AmBnD. Это будет диаграмма с устойчивым химсоединением постоянного состава.

Рассмотренные выше диаграммы состояний, хотя и не исчерпывают всего их многообразия, дают возможность анализировать состояние многих промышленно важных сплавов.

 

КОНТРОЛИРУЕМЫЙ МИНИМУМ ЗНАНИЙ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Понятия: сплав, фаза, компонент, система, структурная составляющая.

Определение основных видов твердых фаз ( твердые растворы, соединения и промежуточные фазы) и их смесей.

 

Правило фаз и его применение.

Кристаллизация жидких растворов в твердые растворы.

Правило отрезков, его применение.

Эвтектическое превращение и эвтектика.

Образование вторичных выделений из твердых растворов.

8.         Построение кривых охлаждения и формирование структуры спла-

вов в диаграммах с неограниченной и ограниченной растворимостью.

9.         Диаграмма свинец-сурьма.