Связь между свойствами сплавов и типом диаграмм состояния. Между типом диаграмм состояния и физическими и механическими свойствами сплавов такими как, твердость

Между типом диаграмм состояния и физическими и механическими свойствами сплавов такими как, твердость, прочность, электропроводность и др., существует определенная взаимосвязь, которую впервые установил Н. С. Курнаков. В схематичном виде она представлена на рис. 4.3.

1. У сплавов, представляющих собой механические смеси и кристаллизующихся с образованием эвтектики во всем диапазоне концентраций, указанные свойства изменяются по линейному закону (аддитивно) в интервале между свойствами чистых компонентов (рис. 4.3, а).

Рис. 4.3 Связь между диаграммами состояния и свойствами сплавов (По Н. С. Курнакову)

2. У сплавов, кристаллизующихся с образование непрерывных твердых растворов, свойства изменяются по кривой с максимумом свойств, значительно отличающихся от свойств компонентов (рис. 4.3, б). Так образование твердых растворов всегда приводит к увеличению твердости НВ и электрического сопротивления, а так же уменьшению температурного коэффициента электросопротивления.

3. При образовании ограниченных твердых растворов свойства сплавов в области однофазных растворов изменяются по криволинейному закону, а в двухфазной области — по прямолинейному закону (рис. 4.3, в).

4. Если при кристаллизации сплавов образуется химическое соединение, то свойства сплава при концентрации компонентов, соответствующей образованию этого химического соединения, достигают максимума (или минимума) на кривой изменения свойств с соответствующим переломом самой кривой. Точка перелома кривой "свойство состав", соответствующая составу химического соединения, как мы уже ранее отмечали, называется сингулярной точкой (рис. 4.3, г). Это объясняется тем, что химические соединения обладают индивидуальными свойствами, обычно резко отличающимися от свойств образующих их компонентов.

Другой наш отечественный материаловед А. А. Бочвар показал, что существует определенная связь между диаграммой состояния и литейными свойствами, а также способностью к пластической деформации.

Так сплавы, представляющие собой ограниченные твердые растворы в области однофазных растворов ( начальные и конечные участки состава на рис 4.3в ) имеют низкие литейные свойства, проявляющиеся в плохой жидкотекучести, склонности к образованию рассеянной пористости и трещинам. При концентрациях компонентов в сплаве, превышающих их максимальную растворимость в твердом состоянии, литейные свойства сплава резко возрастают и достигают максимума при соотношении компонентов, соответствующих эвтектическому составу. Эвтектические сплавы обладают хорошей жидкотекучестью и усадка в них проявляется в виде концентрированной раковины. Этот вывод широко используется на практике при выборе состава литейных сплавов.

В то же время, металлические твердые растворы пластичны и поэтому хорошо прокатываются, куются и прессуются. Пластичность сильно снижается при появлении в структуре эвтектики, поэтому в деформируемых сплавах максимальная растворимость при эвтектической температуре является верхним пределом содержания компонентов (рис.4.3 в).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: