Связь между свойствами сплавов и типом диаграмм состояния

Химический состав и структура определяют свойства металлического сплава. Структура, в свою очередь, зависит от характера взаимодействия компонентов, входящих в состав сплава, что и отражают диаграммы состояния. Следовательно, между диаграммами состояния и полученными свойствами сплавов существует определенная зависимость. Эта зависимость впервые была изучена Н.С. Курнаковым, который представил ее в виде диаграммы состав - свойства. На рис. 5 приведены четыре основных типа диаграмм состояния и соответствующие им закономерности изменения свойств сплава с изменением концентрации. По ординате на нижних диаграммах откладывают показатели свойств или обратные им числовые величины. В данном случае рассмотрены твердости (кривая I) и электропроводность (кривая 2). Крайний ординаты на диаграммах показывают свойства чистых компонентов.

Если компоненты сплава образуют механические смеси, то свойства сплавов

сконцентрированной усадочной раковиной.

Обработке давлением лучше поддаются однофазные сплавы - чистые металлы или однородные твердые растворы, обладающие меньшим сопротивлением пластическому деформированию.

Обрабатываемость режущим инструментом повышается c приме­нением структурно-неоднородных сплавов. Наличие в сплаве твердых фаз способствует износу режущего инструмента. Это однофазные твердые растворы и химические соединения. Если в сплаве отсутствуют твердые фазы, то двухфазные сплавы легче обрабатываются резанием, чем однофазные, которые имеют более высокую коррозионную стойкость, чем двухфазные. Таким образом, характер образующихся фаз определяет свойства сплава и обусловливает вид диаграммы состояния.

Для усвоения материала необходимо:

1. Вычертить схемы четырех типов диаграмм состояния и построить графики изменения свойств сплавов в зависимости от их состава.

2. Охарактеризовать линии, точки и области диаграмм состояния указанных типов.

3. Для всех диаграмм состояния (по заданию преподавателя) построить кривую охлаждения сплава и определить при конкретной температуре концентрацию и количество фаз сплава, пользуясь правилом фаз и правилом отрезков.

4. Используя полученные данные описать изменение механических, физико-химических и технологических свойств сплавов в зависимости от изменения концентрации компонентов.

Вопросы для самопроверки:

1. Что понимают под системой?

2. Что называют компонентами?

3. Какая часть системы называется фазой?

4. Когда образуется механическая смесь?

5. Какие фазы называют твердыми растворами?

6. Чем отличаются твердые растворы внедрения от твердых растворов замещения?

7. Какие растворы называют неупорядоченными?

8. Назовите одно из условий неограниченной растворимости.

9. Какие твердые растворы называют упорядоченными?

10. Какую механическую смесь называют эвтектикой?

11. Что выражает закон Гиббса?

12. Что понимают под числом степеней свободы (вариантностью) системы?

13. Сформулируйте первую и вторую часть правила отрезков.

14. Какую температуру называют точкой Курнакова?

Литература:

1. Иваней А.А. Электронный конспект лекций.

2.Технология металлов и материаловедение: Учебник для вузов и техникумов /Под ред. Л.Ф. Усовой – Производственное издание. М.: Металлургия, 1987. – с.106-123;

3. Гуляев А.П. Металловедение: Учеб. пособие для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1986. – 542 с.89-141

Форма отчета

Практическая работа № 2.

« СВЯЗЬ МЕЖДУ СВОЙСТВАМИ СПЛАВА И ТИПОМ ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ »

1. Дать определение каждого типа диаграмм состояния.

2. Вычертить схемы четырех типов диаграмм состояния и построить графики изменения свойств сплавов в зависимости от их состава.

3. Охарактеризовать линии, точки и области диаграмм состояния указанных типов.

4. Для всех диаграмм состояния (по заданию) построить кривую охлаждения сплава и определить при конкретной температуре концентрацию и количество фаз сплава, пользуясь правилом фаз и правилом отрезков.

5. Используя полученные данные описать изменение механических, физико-химических и технологических свойств сплавов в зависимости от изменения концентрации компонентов.

Таблица заданий.

Далее представлены 4 типа диаграмм для выполнения задания.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: