Задания по анализу диаграмм состояний и фазовых превращений, выдаваемые студентам, приведены в табл. П.А.1.
Таблица П.А.1. Задания по анализу диаграмм состояний и фазовых превращений
| Номер задания | Система | Номер рисунка |
| железо-фосфор | П.А.1 | |
| медь-мышьяк | П.А.2 | |
| медь-лантан | П.А.3 | |
| алюминий-кальций | П.А.4 | |
| алюминий-никель | П.А.5 | |
| алюминий-цинк | П.А.6 | |
| висмут-свинец | П.А.7 | |
| медь-берилий | П.А.8 | |
| никель-сурьма | П.А.9 | |
| титан-марганец | П.А.10 | |
| титан-германий | П.А.11 | |
| титан-углерод | П.А.12 |
Конкретные составы сплавов для анализа фазовых превращений указываются преподавателем.
Рис. П.А.1 Рис. П.А.2
Рис. П.А.3 Рис. П.А.4
Рис. П.А.5 Рис. П.А.6
Рис. П.А.7 Рис. П.А.8
Рис. П.А.9 Рис. П.А.10
Рис. П.А.11 Рис. П.А.12
Приложение Б
Пример выполнения заданий по анализу фазовых превращений
в двухкомпонентных сплавах
Задание: выполнить анализ фазовых превращений в сплаве х = 30% олова системы свинец-олово.
1) вычерчиваем диаграмму фазового равновесия свинец-олово
(рис. П.Б.1, а);
2) эта диаграмма состояния относится к случаю полной растворимости компонентов в жидком состоянии и ограниченной растворимости в компонентов в твёрдом состоянии с наличием эвтектического превращения при tВЕМ:
;
3) подсчитаем число степеней свободы во всех областях:
С = К – Ф + 1;
СЖ = 2 – 1 + 1 = 2;
СЖ+α = 2 – 2 + 1 = 1;
С2 = 2 – 3 + 1 = 0;
Сα+β = 2 – 2 + 1 = 1;
Рис. П.Б.1
4) определим темп кристаллизации:
;
5) вычерчиваем кривую охлаждения сплава х (рис. П.Б.1, б);
6) подсчитаем массу равновесных фаз при комнатной температуре t К:
кг;
кг.
Кроме количества фаз или структурных составляющих, с помощью правила отрезков можно определить составы фаз или концентрацию компонентов (Pb и Sn) в фазах. Сплав x в точке 6 имеет две фазы: жидкую и твёрдую α. Чтобы определить концентрацию компонентов, левый и правый концы каноды (7, 6, 8) сносим на ось концентраций и обозначаем соответственно 7 ’ и 8 ’. Точка 7 ’ покажет концентрацию компонентов в твёрдой фазе α, а именно количество олова Sn ≈ 11%, остальное – свинец Pb = 100 – 11 = 89%. Точка 8 ’ покажет количество компонентов в жидкой фазе: олово Sn ≈ 43%, свинец Pb = 100 – 43 = 57%.
7) запишем фазовые переходы:
;
;
8) нарисуем схему охлаждаемой микроструктуры (рис. П.Б.1, в).
Содержание
1. Общие сведения. 3
2. Анализ фазовых превращений в двойных сплавах с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твёрдом состояниях. 5
3. Анализ фазовых превращений в двойных сплавах с полной растворимостью компонентов в жидком состоянии и ограниченной растворимостью в твёрдом состоянии. 9
4. Анализ фазовых превращений в двойных сплавах с ограниченной растворимостью компонентов в жидком и твёрдом состояниях. 14
5. Анализ фазовых превращений в двойных сплавах с наличием химического соединения. 16
6. Анализ фазовых превращений в двойных сплавах при наличии полиморфных превращений у отдельных компонентов и в случаях перитектоидного и эвтектоидного превращений. 18
7. Анализ фазовых превращений в железоуглеродистых сплавах. 20
Список литературы.. 24
Приложение А.. 25
Приложение Б. 28