Реферат: Диаграммы состояния с ограниченной растворимостью в которых происходят эвтектические перитектические - Refy.ru - Сайт рефератов, докладов, сочинений, дипломных и курсовых работ

Диаграммы состояния с ограниченной растворимостью в которых происходят эвтектические перитектические

Рефераты по промышленности и производству » Диаграммы состояния с ограниченной растворимостью в которых происходят эвтектические перитектические

Министерство образования и науки Украины

Донбасский государственный технический университет

Кафедра ОМД


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА


по дисциплине "Металловедение"

на тему:


"Диаграммы состояния с ограниченной растворимостью, в которых происходят эвтектические, перитектические, эвтектоидные, перитектоидные превращения"


Алчевск 2009


Диаграмма состояния с ограниченной растворимостью при повышениях и понижениях температурах, с полиморфным превращением у одного из компонентов, с перитектическим, эвтектическим и эвтектоидным превращениями


Рисунок 1. Диаграмма состояния


ТАSРТВ – линия ликвидус.

ТАЕSFDKTB – линия солидус.

Линия РDК – перитектического равновесия: Жр + γк ↔ Аn ВmD..

Линия ESF – линия эвтектического равновесия: ЖS ↔ βE + Аn ВmF.

Линия HRC – линия эвтектоидного равновесия: βR ↔ αH + Аn ВmC.

Линия ER – линия ограниченной растворимости компонента В в -фазе (или компонента А).

Линия HN – линия ограниченной растворимости компонента B в – фазе (или компоненте А).

Линия ДС (DFCC΄) – нестойкое химическое соединение АnВm.

Линия KW – линия ограниченной растворимости компонента А в – фазе (или компоненте В).

Сплавы с концентрацией компонентов между точками HR (или H΄R΄) – доэвтектоидные.

Сплав, проходящий через точку R (R΄) – эвтектоидный.

Сплавы R΄E΄ – заэвтектоидные.

Сплавы E΄S΄ – доэвтектические.

Сплав, проходящий через точку S – эвтектический.

Сплавы S΄С΄ – заэвтектические.

Сплав проходящий через точку D претерпевает чисто перитектическое превращение с образованием нестойкого химического соединения АnВm.

Рассмотрим некоторые сплавы:


Сплав 1


Жр + γк ↔ АnВm (100%) – перитектическое соединение.


Сплав 2


Жр + γк ↔ АnВm + γизб.


Сплав 3


Жр + γк ↔ АnВm + Жизб.

На участке 2 – 3 – из Жизб при охлаждении выделяется АnВm. При t3 оставшаяся жидкость, имеющая состав точки S превращается в эвтектику: АnВm + Жост ↔ АnВm + (β + Аn Вm)

При температуре t4 β-фаза, входящая в эвтектику, превращается в эвтектоид β ↔ α + АnВm

Окончательная структура сплава: АnВm + эвт-ка [эвт-д (α + Аn Вm) + Аn Вm].


Сплав IV


Состав Ж-фазы уменьшается по линии ликвидус от т. 1 до т. S.

Состав твердой фазы АnВm по линии ликвидус DF (стрелочки).

В интервале температур 1 – 2 сплав состоит из: Ж + АnВm.

При температуре ниже t2 происходит эвтектическое превращение: Аn Вm + Ж ↔ Аn Вm + (β + Аn Вm)

В интервале температур 2 – 3 из β-фазы выделяются избыточные кристаллы АnВm, связанно это с уменьшением растворимости В в β-фазе (линия ER): β ↔ Аn Вm.

При температуре несколько ниже т. 3 – происходит эвтектоидное превращение, β-фаза распадается на две новые: ↔ α + Аn Вm

В интервале температур 3 – 4, в соответствии с линией HN (ограничивает растворимость компонента В в А (α-фазе)) из α-фазы выделяются избыточные кристаллы хим. соединения: α ↔ АnВm.


Сплав 5


При t1 имеется равновесный набор фазовых и концентрационных флуктуаций.

При t2 размер и количество флуктуаций увеличивается по отношению к β-фазе.

Ниже t2 начинается процесс кристаллизации.

При t3: т. f – описывает состав β-твердого раствора.

Точка q – описывает состав жидкой фазы.

Количественное соотношение фаз: конода fq.



Жидкая фаза меняет состав по линии ликвидус – qS, а β-фаза по линии солидус – fE.

Температура t4 соответствует эвтектическому равновесию жидкости состава – S, и β-фазы точки – Е.

Количественное соотношение фаз выше t4: конода ES



Ниже точки 4 жидкая фаза претерпевает эвтектическое превращение с образованием эвтектики: ЖS ↔ α + Аn Вm, таким образом, ЖS = э (β + Аn Вm) = 33% (см. выше); β-фаза до и после превращения = 67%.

При охлаждении до точки 5 из β-фазы выделяются соединения АnВm (связанно с ограничением растворимости компонента В в β-фазе по линии ER) (выделяющиеся кристаллы называют вторичными).

Структура сплава в интервале 4 – 5: β + эвт-ка (β + АnВm) + АnВmII.

При температуре несколько ниже t5 происходит эвтектоидное превращение, β-фаза распадается с образованием двух фаз: β ↔ α + Аn Вm

Для расчета структуры после превращения за коноду принимаем RC – 100%.



Эта структура будет присутствовать до комнатной температуры (эвтектоид (α + АnВm) + эвтектика (эвтектоид(α + АnВm) + АnВm) + АnВmII).

Количество фаз при tкомн: NC΄ – конода α =?%, Аn Вm =?%.


Кратко рассмотрим ряд диаграмм


Рисунок 2. Диаграмма состояния


Линия KSN – линия эвтектоидного превращения (I-го):

γS ↔ δк + εN

I эвтектоид

Линия PCD – линия эвтектоидного превращения (II-го):

γС ↔ εР + β.D

II эвтектоид

Фаза ε – стойкое химическое соединение с переменным составом (АnВm).

Линия HIR – линия перитектоидного превращения:

δH + εR ↔ αJ

Рассмотрим кристаллизацию и ход превращения сплавов.


Сплав 1


Выше т. 1 сплав находится в жидком состоянии.

Интервал 1 – 2 – происходит выделение кристаллов γ-фазы.

Интервал 2 – 3 – существует γ-фаза.

Интервал 3 – 4 – происходит выделение нестойкого химического соединения ε (Аn Вm).

В т. 4 происходят эвтектоидное превращение:

ε + γ ↔ ε + (δ + ε)

эвтектоид

В т. 5 происходит перитектоидное превращение:

δ + ε ↔ α + εост.

Сплав II и III – рассмотреть студентам.


Рисунок 3. Диаграмма состояния


Линия солидус – ТА12456ТВ.

Линия 123 – претектическое равновесие:

– перетектическая реакция Ж + α ↔ АnВm

Линия 456 – эвтектическое равновесие:

– эвтектическая реакция Ж ↔ АnВm + В

Сплавы:

45 – доэвтектические;

5 – эвтектический;

56 – заэвтектические.

Линия 789 – эвтектоидное равновесие (7 8 9).


Сплав 1 – эвтектоидная реакция.


Сплав 3


В т. а – эвтектическое превращение.

В т. б – эвтектоидное превращение.

Для расчета структурных составляющих в интервале температур а – б, примем за коноду отрезок 5 – 6 (100%):



Рисунок 4. Диаграмма состояния


Линия солидус – ТА5623ТВ.

Линия 123 – перитектическое равновесие:

.


Линия 456 – перитектическое равновесие:


.


Линия 789 – эвтектоидное равновесие:


Сплав 1


Ниже т. а – начало кристаллизации, из Ж выделяются кристаллы δ-фазы.

При т. б – претектическое превращение:

Ж4 + δ6 ↔α5 + δ6(ост)изб.

При т. в-эвтектоидное равновесие:

α7 + δ8(ост)изб ↔ α7 + β9 + α7

эвтектоид

Структура после полного охлаждения:

α + эвтектоид (α + β).


Литература


Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М., 1972, 1980

Гуляев А.П. Металловедение. М., 1986

Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов. М., 1983

Антикайн П.А. Металловедение. М., 1972