Конспект лекций по предмету "Теория материалов"

Узнать цену работы по вашей теме


Правило отрезков или правило рычага

В процессе кристаллизации изменяются концентрация компонента в фазах и количество фаз. Для их определения служит правило фаз.
Рассмотрим процесс кристаллизации произвольного сплава (рис.6.4) состава 50 % А и 50 % В при очень медленном охлаждении (когда успевают проходить диффузионные процессы).

Рис. 6.4. Кривая охлаждения сплава (а) и диаграмма состояния сплава с неограниченной растворимостью в твердом состоянии (б)

При температуре tA начинается кристаллизация.
В процессе кристаллизации в интервале температур tА и tс в жидкой фазе выделяются кристаллы a(альфа) твердого раствора различного состава.
За счет диффузионных процессов (при медленном охлаждении) состав жидкой фазы изменяется по кривой линии tА ® N ® P ® Г (линия ликвидус) (рис.6.4). Состав кристаллов изменяется по линии солидус М®Л®К® tc (aM – tс) (рис.6.4).
В момент окончания кристаллизации (точка tС) состав кристаллов такой, как и состав исходной фазы (рис.6.4).
В реальных условиях быстрого охлаждения состав кристаллов будет неоднороден (рис.6.4), так как скорость кристаллизации больше скорости диффузии. Неоднородность химического состава внутри зерна называется дендритной ликвацией.
Чтобы определить концентрации компонентов в фазах, через данную точку, характеризующую состояние сплава (рис. 6. 4), проводят горизонтальную линию (коноду) до пересечения с линиями, ограничивающими данную область; проекции точек пересечения коноды с линиями диаграммы на ось концентраций показывают составы фаз.
Например, при температуре tA химический состав первичных кристаллов a определяется проекцией точки М на ось концентраций; при температуре t1 состав жидкой фазы определится проекцией точки N на ось концентраций, а состав твердой фазы – проекцией точки Л.
Для того, чтобы определить количественное соотношение фаз, через заданную точку проводят горизонтальную линию (коноду). Отрезки этой линии между заданной точкой и точками, определяющими составы фаз, обратно пропорциональны количествам этих фаз.
Например, при t1 (рис.6.4) количество жидкой фазы определяется отношением отрезков: t1Л / NЛ * 100 %; количество твердой фазы - отношением Nt1 / NЛ * 100 %.
Правило концентраций (определение состава фаз):
Для определения концентрации компонентов в двух фазах через данную точку, характеризующую состояние сплава, проводят горизонтальную линию (коноду) до пересечения с линиями, ограничивающими эту область. Проекции точек пересечения а и b на горизонтальную ось диаграммы покажут составы фаз Xа и Xb.
Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в жидком состоянии и образуют устойчивые промежуточные фазы(рис. 23).



Рис. 23. Диаграммы состояния сплавов, компоненты которых образуют устой­чивые промежуточные фазы:
а – постоянного состава; б – переменного состава

При химическом составе сплава, отвечающем составу точки D', (рис. 23, а) в сплаве образуется промежуточная фаза, состав которой обозначенАтВn. Фаза устойчива, так как сохраняется при нагреве до температуры плавления, обозначенной точкой D. Диаграммы состояния этой фазы с чистыми компонентами А и В можно рассматривать независимо. На рис. 23,б приведена диаграмма состояния сплавов, в которых промежуточная β – фаза имеет переменный состав.
Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в жидком состоянии и образуют неустойчивые промежуточные фазы (рис. 24). Промежуточная фаза АтВn возникает в результате перитектической реакции при температуре, соответствующей линии абв. Для сплава перитектического состава (сплав I) реакция идет по формуле: Жа + В → АтВn.
При нагреве эта фаза исчезает раньше, чем сплав полностью расплавится. Она исчезнет при температуре точки б, а сплав расплавится при температуре точки 1.
В заперитектических сплавах (сплав II) реакция закончится образованием механической смеси АтВn + В.
Кристаллизация доперитектического сплава (сплав III) закончится в точке 3 образованием эвтектики (А + АтВn). Структурно сво­бодные кристаллыАтВn частично образуются при перитектической реакции, а частично непосредственным выделением из жидкого сплава в интервале температур точек2 – 3.



Рис. 24. Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых образуют неустойчивые промежуточные фазы


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный конспект лекций Вы можете использовать для создания шпаргалок и подготовки к экзаменам.

Доработать Узнать цену работы по вашей теме
Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем конспект самостоятельно:
! Как написать конспект Как правильно подойти к написанию чтобы быстро и информативно все зафиксировать.

Другие популярные конспекты:

Конспект Основные проблемы и этапы развития средневековой философии
Конспект Проблема познаваемости мира. Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм. Взаимосвязь субъекта и объекта познания
Конспект Понятие финансовой устойчивости организации
Конспект Внутренняя политика первых Романовых.
Конспект Понятие мировоззрения, его уровни и структура. Исторические типы мировоззрения
Конспект ПРОБЛЕМЫ КВАЛИФИКАЦИИ ПРЕСТУПЛЕНИЙ
Конспект Синтагматические, парадигматические и иерархические отношения в языке
Конспект Тема 1.2. Плоская система сходящихся сил. Определение равнодействующей геометрическим способом 13
Конспект Происхождение человека. Основные концепции антропосоциогенеза. Антропогенез и культурогенез.
Конспект Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации