Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Фазы и структуры металлических сплавов/
Фазы металлических сплавов
Фазы и структура в металлических сплавах
Строение и свойства фаз в металлических сплавах. Твёрдые растворы, химические соединения. Гетерогенные структуры
Твёрдые растворы, химические соединения. Под сплавом подразумевается вещество, полученное сплавлением двух или более элементов металлов или неметаллов с металлами. Фазой называют однородные гомогенные составные части системы, имеющие одинаковый состав, кристаллическое строение и свойства, одного и то же агрегатное состояние, и отделенное от остальных частей поверхности раздела. Под структурой понимают форму, размеры и характер взаимного расположения фаз в металлах или сплавах. Структурными составляющими сплава называют обособленные части сплава, имеющие одинаковое строение с присущими им характерными особенностями. В сплавах в зависимости от физико-химического взаимодействия компонентов могут образовываться следующие фазами: Рассмотрим сплавы в твердом состоянии. Механическая смесь — двух компонентов А и В , образуется тогда когда они неспособны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием соединений. Сплав будет состоять из кристаллов компонентов А и В рис. Механические свойства зависят от количественного соотношения компонентов. Примеры сплавов, в которых образуются механические смеси: Твердыми растворами называют фазы, в которые один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других или другого компонентов располагаются в решетке первого компонента растворителя , изменяя ее размеры периоды. Таким образом, твердый раствор, состоящий из двух или нескольких компонентов, имеет один тип решетки и представляет собой одну фазу. При образовании твердого раствора замещения атомов растворенного компонента замещают часть атомов растворителя в его кристаллической решетке. Замещаться могут любые атомы. При образовании твердого раствора внедрения атомов растворенного компонента располагаются в междоузлиях пустотах кристаллической решетки растворителя при этом пустоты должны обладать определенным пространством. Большие поры 0,74—0,41 R, маленькие поры 0,68—0,R. В ГЦК — решетке атомы располагаются в октаэдрической поре центры решеток. В этой поре может поместиться сфера радиусом 0,41R, где R — радиус атомов в узлах решетки. Атомы растворителя и растворенного компонента различны по размерам, поэтому при образовании твердого раствора кристаллическая решетка всегда искажается, и периоды ее изменяются. При образовании твердого раствора замещения период решетки может увеличиваться или уменьшаться. При образовании твердого раствора внедрения период решетки растворителя всегда возрастает рис. Искажение кристаллической решетки при образовании твердого раствора замещения и внедрения. Атомы растворенного компонента нередко скапливаются у дислокаций, снижая их упругую энергию рис. Атомы внедрения располагаются в растянутой области под краем экстраплоскости, образуя так называемые атмосферы Котрелла рис. Все металлы в той или иной степени могут растворяться друг в друге, в твёрдом состоянии например: Твёрдые растворы замешения с неограниченной в любых количественных соотношениях растворимостью рис. Компоненты должны обладать одинаковыми по типу изоморфными кристаллическими решётками. Только в этом случаи при изменении концентрации твёрдого раствора будет возможен непрерывный переход от кристаллической решётки одного компонента к решётке другого компонента. Компоненты должны принадлежать к одной и той же группе элементов периодической системы элементов или к смежным родственным группам и иметь близкое строение электронных оболочек атомов. Кристаллические решетки твердых растворов замещения при неограниченной растворимости компонентов. Твёрдые растворы внедрения образуются только в тех случаях, когда диаметр атома растворенного элемента невелик R вн. Твёрдые растворы этого типа получаются лишь при растворении в металле Fe, Mo, Cr и т. Твёрдые растворы внедрения могут быть только ограниченными по концентрации, поскольку число пор в решетке ограничено, а атомы основного компонента сохраняются в узлах решетки. В сплавах Cu и Au, Fe и Al, Fe и Si, Ni и Mn, образующих при высоких температурах растворы замещения с неупорядочнным размещением атомов компонентов, при медленном охлаждении или нагреве, выдержке при высоких температурах протекает процесс перераспределения атомов. В результате, которого атомы компонентов занимают определённые положения рис. Кристаллические решетки упорядоченных твердых растворов: Упорядоченные растворы образуются, когда отношение компонентов в сплаве ат. Упорядоченные твердые растворы можно рассматривать как промежуточные фазы между твердыми растворами и химическими соединениями. В упорядоченных твердых растворах сохраняется решетка растворителя, но имеется правильное расположение атомов и резное изменение свойств характерное для химических соединений. Химические соединения и родственные им по природе фазы в металлических сплавах многообразны. Характерные особенности химических соединений:. Кристаллическая решетка отличается от решеток компонентов, образующих соединение. Химические соединения имеют сплошную кристаллическую решетку рис. В соединении всегда сохраняется простое кратное соотношение компонентов, что позволяет их выразить формулой: АnBm, А и В-компоненты; n и m — простые числа. Свойства соединения редко отличаются от свойств образующих его компонентов. Cu — НВ35; Al — НВ20; CuAl2 — НВ Химические соединения образуются между компонентами, имеющими большое различие в электронном строении атомов и кристаллических решеток. Соединения одних металлов с другими носят название интерметаллидов. Химическая связь в интерметаллидах чаще металлическая. Большое число химических соединений, образующихся в металлических сплавах, отличается по некоторым особенностям от типичных химических соединений, так как не подчиняется законам валентности и не имеет постоянного состава. Рассмотрим наиболее важные химические соединения, образующиеся в сплавах. Переходные металлы Fe, Mn, Cr, Mo, Ti, V, W и др. Часто их называют фазами внедрения. Кристаллическая структура фаз внедрения определяется соотношением атомных радиусов неметалла Rх и металла Rм. Фазы внедрения являются фазами переменного состава, а соответствующие им формулы химические обычно характеризуют максимальное содержание в них металлов. Фазы внедрения обладают высокой: На базе фаз внедрения легко образуются твердые растворы вычитания VC, TiC, ZrC, NbC , часть атомов в узлах решетки отсутствует. Эти соединения образуют между одновалентными Cu, Ag, Au, Li, Na металлами или металлами переходных групп Mn, Fe, Co и др. Соединения этого типа определил английский металлофизик Юм — Розери , характеризуются определенным отношением валентных электронов к числу атомов: Электронные соединения встречаются во многих технических сплавах — Cu и Zn, Cu и Sn олово , Fe и Al, Cu и Si и т. У электронных соединений определенное соотношение атомов, кристаллическая решетка отличается от решеток компонентов — это признаки хим. Однако в соединениях нет упорядоченного расположения атомов. С понижением температуры после нагрева происходит частичное упорядочение, но не полное. Электронные соединения образуют с компонентами, из которых состоят твердые растворы в широком интервале концентраций. Таким образом, этот вид соединений следует считать промежуточными между химическими соединениями и твердыми растворами. Фазы Лавеса имеют ГПУ гексагональную решетку MgZn2 и MgNi2, BaMg2, MoBe2, TiMn2 или ГЦК MgCu2, AgBe2, Ca Al2, TiBe2, TiCr2. Данные фазы встречаются как упрочняющие интерметаллидные фазы в жаропрочных сплавах. Сплавы с гетерогенной разнородной структурой образуются в случаях, когда компоненты не обладают полной взаимной растворимостью. При повышении предельной растворимости получается структура, состоящая из насыщенных растворов или твердого раствора и химического соединения. Примеры систем Pb—Sb, Cu—Bi, Zn—Sn, Pb—Sn, Pb—Bi, Ni—Cr, Fe—C, Al—Cu и др. Каждая фаза имеет свою кристаллическую решетку. Строение и свойства фаз в металлических сплавах. Гетерогенные структуры Контрольная работа: Гетерогенные структуры" Алчевск 1. Фазы в металлических сплавах Под сплавом подразумевается вещество, полученное сплавлением двух или более элементов металлов или неметаллов с металлами. Компоненты — химические элементы, образующие сплав. Механические смеси Механическая смесь — двух компонентов А и В , образуется тогда когда они неспособны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием соединений. Схема микроструктуры механической смеси Механические свойства зависят от количественного соотношения компонентов. Твердые растворы Твердыми растворами называют фазы, в которые один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других или другого компонентов располагаются в решетке первого компонента растворителя , изменяя ее размеры периоды. Твердый раствор существует в интервале концентраций компонентов. Различают твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения рис. В ОЦК — решетке атомы располагаются в тетраэдрическом междоузлии, размер поры 0, R. Искажение кристаллической решетки при образовании твердого раствора замещения и внедрения Атомы растворенного компонента нередко скапливаются у дислокаций, снижая их упругую энергию рис. Кристаллические решетки твердых растворов замещения при неограниченной растворимости компонентов Примеры сплавов, в которых образуется непрерывный ряд твердых растворов: Упорядоченные твёрдые растворы В сплавах Cu и Au, Fe и Al, Fe и Si, Ni и Mn, образующих при высоких температурах растворы замещения с неупорядочнным размещением атомов компонентов, при медленном охлаждении или нагреве, выдержке при высоких температурах протекает процесс перераспределения атомов. Химические соединения Химические соединения и родственные им по природе фазы в металлических сплавах многообразны. Характерные особенности химических соединений: Температура плавления диссоциации постоянная. Образование химического соединения сопровождается значительным тепловым эффектом. Фазы внедрения Переходные металлы Fe, Mn, Cr, Mo, Ti, V, W и др. Фазы внедрения имеют формулу: М4Х Fe4N, Mn4N и др. Фазы внедрения имеют кристаллическую решетку, отличную от решетки металла растворителя. Электронные соединения для различных систем:
Получить ключ api яндекс карт
Упражнение планка фото с описанием
Схема генератора г 1000
Понятие о сплавах. Фазы металлических сплавов.
Стиральная машина candy 835 инструкция
Церковь для начинающих как себя вести
Полимерная глина изделия своими руками для начинающих
Понятия: компонент, фаза, структурные составляющие, система сплавов
Что делать если накрылся жесткий диск
Имбирь мускатный орех корица
Контрольная работа: Строение и свойства фаз в металлических сплавах. Твёрдые растворы, химические соединения. Гетерогенные структуры
Колонки сигма характеристики
Электронная сигарета его т инструкция по применению обзор
Сколько длится ринопластика носа
Строение и свойства фаз в металлических сплавах. Твёрдые растворы, химические соединения. Гетерогенные структуры
Характеристика элементови признаков состава преступления