Тема: Строение и свойства сплавов
Строение и свойства металлов и сплавов
Лекция 4 Общая теория сплавов. Строение, кристаллизация и свойства сплавов. Диаграмма состояния.
Добавить в избранное О проекте. Строение и свойства сплавов Вид работы:. Все контрольные по другим направлениям. Скачать контрольную работу Читать текст online Посмотреть все контрольные. Понятие о металлических сплавах. Диаграммы состояния двойных сплавов и характер изменения свойств в зависимости от состава сплавов. Понятие о методах исследования строения и свойств сплавов Заключение Список использованной литературы Введение Дислокационная структура наряду с фазовым составом является важнейшим фактором, предопределяющим прочностные и другие свойства создаваемых металлических материалов. В связи с этим большой теоретический и практический интерес представляют все этапы научно-производственной деятельности, от которых зависит формирование в конструкционных материалах необходимой дислокационной структуры. Сплавы - это вещества, состоящие из нескольких элементов, взятых в произвольных соотношениях. Сплавы получаются главным образом путем сплавления различных элементов в жидком состоянии, но могут быть получены и за счет диффузии в твердом состоянии, и путем совместной конденсации паров или другими способами. Компонентами сплава называют химические элементы или химические соединения, входящие в состав сплава. В зависимости от химической природы элементов, размера их ионов и типа кристаллической решетки компоненты могут растворяться друг в друге ограниченно или неограниченно , могут быть нерастворимыми друг в друге или образовывать новые химические соединения. Отдельные однородные части сплавов, отделенные от других частей поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав и свойства меняются скачком, называются фазами. Графическое изображение фазовых равновесий в зависимости от температуры и состава принято называть диаграммой состояния. В рамках данной контрольной работы автором будут рассмотрены следующие вопросы: Понятие о методах исследования строения и свойств сплавов. Виды двойных сплавов Сплавы - сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или нескольких простых веществ, называемых компонентами 3, с. При сплавлении компоненты доводят до плавления, а при спекании их порошки смешивают и подвергают давлению при высокой температуре. Металлические сплавы обладают более высокими прочностными и другими механическими свойствами по сравнению с чистыми металлами. По этой причине они получили широкое применение в качестве конструкционных материалов. В зависимости от природы сплавляемых компонентов они, взаимодействуя друг с другом, могут образовать различные по строению и свойствам продукты. Характер взаимодействия компонентов при сплавлении зависит от их положения в таблице Д. Менделеева, особенностей строения электронных оболочек их атомов, типов и параметров их кристаллических решеток, соотношения температур их плавления, их атомных диаметров и других факторов. В зависимости от преобладания тех или иных перечисленных факторов компоненты при сплавлении могут образовывать: Смеси состоят из практически чистых зерен обоих компонентов, сохраняющих присущие им типы кристаллических решеток и прочностные свойства см. При растворении компонентов друг в друге образуются твердые растворы. Получающийся при этом продукт представляет собой зерна, кристаллическая решетка которых построена из атомов обоих компонентов. Если атомы растворимого компонента замещают в узлах решетки атомы компонента-растворителя, то образующийся раствор называется твердым раствором замещения рис. Такие растворы образуют компоненты с аналогичными типами кристаллических решеток при небольшой разнице их параметров. В этом случае энергозатраты на образование раствора оказываются меньшими, так как атомы растворимого компонента например, углерода в железе размещаются в междоузлии ячейки кристаллической решетки растворителя, не вытесняя атомов растворителя из узлов решетки. Компоненты с неограниченной растворимостью образуют только растворы замещения. Ограниченная растворимость наблюдается как у твердых растворов замещения, так и у растворов внедрения. При ограниченной растворимости компонентов за пределами их растворимости образуются или смеси зерен ограниченных твердых растворов обоих компонентов друг в друге например, компонента А в В и компонента В в А , или смеси зерен ограниченного раствора и химического соединения компонентов. В твердых растворах замещения преобладающей связью между атомами является металлическая. В растворах внедрения вместе с металлической может возникать и ковалентная связь. Например, каждый атом углерода, растворенный в ОЦК решетке альфа-железа, два валентных электрона отдает на образование металлической связи, а два других - на образование ковалентных направленных трехцентровых Fe-С-Ре -связей с двумя ближайшими атомами железа. Ковалентная связь на порядок сильнее металлической. Особенности межатомных связей в зернах твердых растворов предопределяют их прочностные и другие свойства. Образующиеся при сплавлении двух компонентов химические соединения имеют строго определенный состав. Они представляют собой зерна со специфической кристаллической решеткой, отличной от решеток обоих компонентов. Ячейки решеток химических соединений имеют сложное строение. Связь между атомами в них сильнее и жестче металлической. Поэтому они являются очень твердыми и хрупкими веществами. Существует несколько видов химических соединений, отличающихся спецификой строения и свойств, которые здесь рассматриваться не будут. Если образующиеся в сплавах химические соединения оказываются стойкими веществами, не диссоциирующими при нагреве вплоть до температуры плавления, то их принято рассматривать в качестве самостоятельных компонентов, способных образовывать сплавы с компонентами сплава. В связи с изложенным все существующие металлические сплавы можно разделить на четыре основных вида рода: Диаграммы состояния двойных сплавов Диаграммы состояния представляют собой график в координатах состав сплава - температура, на котором отражены продукты, образующиеся в результате взаимодействия компонентов сплава друг с другом в условиях термодинамического равновесия при различных температурах. Этими продуктами являются вещества, имеющие в зависимости от температуры и состава определенное агрегатное состояние, специфический характер строения и вполне определенные свойства. Их принято называть фазами. Жидкая фаза представляет собой раствор расплавленных компонентов. Твердые фазы являются зернами, имеющими определенную форму, размер, состав, специфику строения и свойства. Диаграмма состояния разделена линиями на области. В диаграммах состояния содержится информация, необходимая для создания и обработки сплавов различного назначения. Диаграмма состояния I рода. Данная диаграмма охватывает сплавы, компоненты которых образуют смеси своих практически чистых зерен при ничтожной взаимной растворимости рис. На оси абсцисс отложена процентная доля компонента В в сплаве. Фазовое строение сплавов на диаграмме зависит от температуры. При термодинамическом воздействии компонентов друг на друга снижается температура их перехода в жидкое состояние, достигая некоторого минимума при определенном для каждой пары компонентов составе рис. Состав сплава можно определить, спроецировав точку С на ось абсцисс точка В э. Сплав двух компонентов, который плавится при минимальной температуре, называется эвтектическим или эвтектикой. Диаграмма состояния I рода а и схемы получающихся структур б Эвтектика является равномерной смесью одновременно закристаллизовавшихся мелких зерен обоих компонентов. Температура, при которой одновременно плавятся или кристаллизуются оба компонента, называется эвтектической температурой t y На диаграмме состояния температуры, выше которых сплавы находятся в жидком состоянии, лежат на линии АСВ, называемой линией ликвидуса рис. Переход сплавов из жидкого состояния в твердое при кристаллизации происходит в интервале температур, лежащих между линией ликвидуса и эвтектической температурой, которой соответствует линия солидуса DCE. При этом из каждого сплава по мере снижения температуры в твердую фазу переходит вначале тот компонент, количество которого превышает эвтектическую концентрацию см. Поэтому у сплавов левее точки В Э двухфазная область ACD содержит избыточный компонент А и жидкую фазу Ж, а в заэвтектической области ВСЕ находятся соответственно твердая В и жидкая Ж фазы. В обоих случаях фаза Ж является жидким раствором обоих компонентов. По мере снижения температуры и приближения ее к t э состав незакристаллизовавшейся фазы приближается к эвтектическому В э рис. При этом чем меньше сплав отличается по составу от эвтектического, тем ниже его точка ликвидуса и тем больше в нем затвердевает эвтектики. Количественные изменения в сплавах данной системы компонентов касающиеся состава твердой и жидкой фаз и их долей в единице массы любого сплава при кристаллизации подчиняются правилу отрезков. Воспользуемся этим правилом на примере затвердевания сплава l рис. Предположим, что нас интересуют составы и число фаз при произвольно взятой температуре, соответствующей изотерме Its. При данной температуре состав жидкой фазы всех заэвтектических сплавов, включая и сплав l , будет одинаковым, равный значению В l. Таким образом, при кристаллизации сплавов состав жидкой фазы изменяется по линии ликвидуса от исходного до эвтектического. Масса твердой фазы при данной температуре определяется величиной отрезка l t , а жидкой - отрезка ts. Пользуясь этими выражениями, можно вычислить и абсолютные массовые доли каждой из фаз при любой температуре. В зависимости от состава все сплавы данной системы делятся на доэв-тектические и заэвтектические. В них он является избыточным компонентом. В заэвтектических сплавах избыточным является компонент В. В них его количество превышает В э. При температурах ниже линии солидуса фазовый состав всех сплавов рассматриваемой системы состоит из зерен обоих компонентов: Следует различать присутствующие в любом сплаве мелкие зерна А и В, составляющие эвтектику, и крупные зерна избыточных фаз - компонентов А или В соответственно в доэвтектических и заэвтектических сплавах. Для более точной оценки прочностных и других свойств затвердевших сплавов целесообразно учитывать наличие эвтектики в их структурно-фазовом составе рис. Количество каждой структурной составляющей, от которого зависят свойства сплава, может быть вычислено по правилу отрезков применительно к эвтектической температуре. При оценке прочностных и других свойств следует иметь в виду, что та часть сплава, которая представлена эвтектикой, имеет более высокую прочность, чем часть, представленная более крупными зернами избыточной фазы. Характер зависимости прочности сплавов от их состава представлен на рис. Здесь в верхней части изображена диаграмма состояний с указанием фазового состава, а под ней показан характер изменения прочности. Если бы размер зерен у всех структурных составляющих сплавов был одинаков, то прочность изменялась бы строго по линейному закону см. Такое изменение свойств обусловлено законом аддитивности, согласно которому каждая из двух фаз вносит в суммарную прочность сплава часть своей прочности, соответствующую доле этой фазы в сплаве. Поскольку эвтектическая часть сплава обладает более высокой прочностью, фактическое изменение этого свойства будет происходить по кривой АСВ рис. Аналогично с учетом их характера и в зависимости от состава изменяются и другие свойства сплавов. Диаграмма состояний II рода. При неограниченной растворимости компонентов друг в друге, имеющих одинаковые типы решеток и сходное строение наружных электронных оболочек, получают диаграммы II рода. На диаграмме можно различить три фазовые области рис. Выше линии ликвидуса АСВ находится область жидкой фазы Ж. Фаза представляет собой твердый раствор компонентов А и В. Зерна этой фазы имеют единую кристаллическую решетку. Однако у сплавов разного состава число атомов компонентов А и В в элементарных ячейках решетки различно. Строение и свойства металлов и сплавов. Скачать Скачать документ Читать online Читать online. Классификация и свойства сплавов Техническое значение металлических сплавов объясняется тем, что многие их свойства прочность Связь между структурой и свойствами сплавов. Фазовый состав и свойства сплавов. Невооруженным глазом зёренное строение не видно, оно доступно только при микроскопическом исследовании полированных, предварительно протравленных шлифов. Кристаллизация металлов и сплавов Все металлы и сплавы имеют кристаллическое строение - атомы ионы расположены не хаотично, а в определенном порядке. Строение и свойства вещества КАФЕДРА. Термическая обработка титановых сплавов Характер взаимодействия при образовании сплавов должен учитывать следующие факторы: Элементы должны иметь кристаллическую структуру Для компонентов Ti и Al они Строение и свойства материалов Предмет. Линия АСВ является линией ликвидус Нужна качественная работа без плагиата? Другие контрольные по другим направлениям. Не нашел материала для курсовой или диплома? Наш проект для тех, кому интересно, для тех, кто учится, и для тех, кто действительно нуждается!
Ipad с сим картой
Где находится в красноярске улица северная
Как настроить роутер dir 620
Строение и свойства сплавов
Баскет форте инструкция
Пума интернет магазин официальный сайт москва каталог
Истории больных раком
Лекция 4 Общая теория сплавов. Строение, кристаллизация и свойства сплавов. Диаграмма состояния.
Поздравить сонюс днем рожденияв стихах
Как приготовить удобрение из черствого хлеба
Лекция 4 Общая теория сплавов. Строение, кристаллизация и свойства сплавов. Диаграмма состояния.
Виды ритма в музыке
График дежурства бланк скачать
Сшить наволочку из рубашки
Тема: Строение и свойства сплавов
Тату на руку для мужчин черепа