13. Диаграммы состояния сплавов. В 1984 г. оптико-механический и инженерно-физический факультеты были объединены в один — инженерно-физический. Под структурой понимают форму, размеры и характер взаимного расположения фаз в сплаве.

Фазой называются однородные составные части системы (ме­талла или сплава), имеющие одинаковый состав, кристаллическое строение, свойства и одинаковое агрегатное состояние. 14. Сплавы. Деформируемые и литейные сплавы. Имеем три составляющих вещества и одну химическую реакцию, дополнительные уравнения связи отсутствуют (поскольку в каждой фазе по одному веществу), поэтому система двухкомпонентная.

Правило фаз применимо только для систем, которые находятся в состоянии термодинамического равновесия. Данному правилу подчиняются все открытые равновесные системы, состоящие из любого числа фаз и любого числа компонентов (присутствие каждого компонента в любой из фаз не предполагается). Электронные соединения характерны для сплавов на медной основе (латуней и бронз), где они являются упрочняющими фазами.

Фазами могут быть отдельные металлы, их химические соединения, а также растворы на основе металлов. Структурные составляющие могут состоять из одной, двух или более фаз. Одна из важнейших задач металловедения – опре­деление взаимосвязи между составом, структурой и свойствами. Системой называется совокупность фаз, находящихся в равно­весии при определенных внешних условиях (температура, давле­ние).

Похожие материалы:

Компонентами называют вещества, образующие систему. Ком­понентами могут быть элементы (металлы и неметаллы) или устой­чивые химические соединения. В железоуглеродистых сплавах аустенит может существовать только при высоких температурах.

Перлит (П) – механическая смесь феррита и цементита, содержащая 0,8% углерода.Перлит образуется из аустенита при охлаждении его до температуры ниже 727 °С. Таким образом, перлит является эвтектоидом. Сплавы – это вещества, состоящие из двух или более элементов периодической системы. Гомогенные вещества имеют одну фазу, а гетерогенные – несколько фаз. Структура – строение металла, в котором можно различать отдельные фазы, их форму, размеры и взаимное расположение.

А. В. Сторонкин получил строгие формулировки правила фаз для частично открытых систем

Если один из компонентов сохраняет кристаллическую решётку, а другие её теряют, такие сплавы наз. твёрдыми растворами. Свойства сплавов твёрдых растворов изменяются по параболической зависимости при добавлении второго компонента.

Для определения состава твёрдой и жидкой фазы какой-то точки необходимо провести коноду. Для определения количественного состава фаз в сплаве нужно брать отрезки на коноде обратно расположению фаз на диаграмме. Литейный сплав в твёрдом состоянии хрупок, происходит разрушении в условиях растяжения или изгиба (ударного). 17. Холодная и горячая пластические деформации.

Компонентами металлических сплавов могут быть не только металлы, но и неметаллы

Влияние на структуру и свойства металлов и сплавов. Состав каждой фазы определяется долями компонентов (мольными или массовыми). Доля каждого компонента, отсутствующего в рассматриваемой фазе, считается равной нулю. Использование мольных долей требует применения для всех фаз одной и той же формульной единицы при вычислении числа молей компонента. Например, оптически активные право- и левовращающие кристаллы (кварца, бертолетовой соли и т. п.) предлагают рассматривать как две различные фазы, отличающиеся кристаллографическими параметрами.

Число независимых переменных, необходимых для задания состояния системы с учётом масс всех её фаз, называют полной (общей) вариантностью системы. Система закрытая, т. е. произвольное изменение долей компонентов невозможно; система термодеформационная, т. е. воздействовать на систему можно изменением температуры и давления.

К системе металл — металл относятся электронные соединения (фазы Юм-Розери), фазы Лавеса и G-фазы

Математическая формулировка правила фаз зависит от наложенных на систему условий изоляции. На фазовой диаграмме сосуществованию трёх фаз соответствует тройная точка с фиксированными значениями давления и температуры. При всякой другой температуре или другом давлении равновесие трёх фаз невозможно: в системе будут происходить изменения, в результате которых одна или две фазы исчезнут.

Под частично открытыми понимают системы, у которых не все компоненты принимают участие в материальном обмене с окружающей средой. Удачная интерпретация правила фаз возможна с помощью теории графов. Диаграмма состояния двухкомпонентной системы характеризуется тремя параметрами (P{\displaystyle P}, T{\displaystyle T} и одна из концентраций). Соответственно получаем три типа диаграмм двухкомпонентных систем на плоскости: изотерму, изобару и изопикну (изодолю).

Учитывая, что границы зерен или фаз существенно влияют как на структурные превращения, так и на свойства сплавов, их необходимо детально характеризовать при описании структуры

В технике обычно применяются сплавы. Элементы или химические соединения, образующие сплав, называют компонентами. Фазой называют однородную часть сплава, характеризующуюся определенным составом, свойствами, типом кристаллической решетки и отделенную от других частей сплава поверхностью раздела.

Фазовый состав и структура, определяющие свойства сплава, зависят от состава и технологии его обработки. В жидком состоянии компоненты сплава обычно неограниченно растворяются друг в друге, образуя жидкие растворы.

Рентгеноструктурный анализ показывает различие кристаллических решеток химического соединения и исходных элементов. К химическим соединениям металлов с неметаллами относят фазы с ионным типом связи и фазы внедрения. Фазы внедрения образуются в результате взаимодействия железа, марганца, хрома, вольфрама, молибдена и других металлов с неметаллами с малым атомным диаметром — углеродом, азотом, бором и водородом.

Равновесное состояние – когда в сплаве все фазы, присущие этой системе оформлены. Зависимость структуры сплава от положения компонентов в периодической системе Д.И. Менделеева. Компонент – вещество, образующее сплав. Фаза – пространственно ограниченная и отличная от других часть системы, имеющая свою кристаллическую решётку и свои свойства.