Фазовый состав сплавов

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Уральская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра технологии металлов и ремонта машин

ДИАГРАММЫ ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ ДВОЙНЫХ СПЛАВОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»

для студентов специальностей 110301 «Механизация сельского хозяйства», 110303 «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции», 110304 «Технология обслуживания и ремонта машин в АПК», 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования в АПК», 120301 «Землеустройство», направлений бакалавриата 110800 «Агроинженерия», 190600 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», 120700 «Землеустройство и кадастры».

ЕКАТЕРИНБУРГ 2012

Методические указания к выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» О.В. Явойская, В.А. Александров – Екатеринбург: УрГСХА, 2012.- 19 с.

Одобрено и рекомендовано к изданию методической комиссией инженерного факультета (протокол № от 2012 г.)

4У9 (03) - 93 Ó УрГСХА, 2012

ЛР № 020769

Диаграммы фазового состояния двойных сплавов

Фазовый состав сплавов

Сплавами называются вещества, полученные сплавлением или спеканием из двух и более элементов. В сплавах элементы могут по- разному взаимодействовать между собой, образуя различные по хи- мическому составу, типу связи и строению кристаллические фазы. Фазой называется однородная часть системы, отделенная от других частей системы поверхностью раздела, имеющая одинаковые состав, строение и свойства. В зависимости от атомно-кристаллической структуры различают твердые растворы и химические соединения. Твердыми растворами называют кристаллы, в которых сохраняется тип кристаллической решетки элемента-растворителя. Твердые рас- творы являются кристаллическими фазами переменного состава. Если твердый раствор состоит из двух элементов А и В, то атомы раство- ренного элемента В (или А) размещаются в кристаллической решетке растворителя – элемента А (или В), замещая атомы в узлах решетки или внедряясь между узлами. В первом случае кристаллы называют твердыми растворами замещения, во втором – твердыми раство- рами внедрения.

Твердые растворы обозначаются буквами греческого алфавита: α,

β, γ и т. д.

Кристаллы, образованные различными элементами, вступившими в химическую связь и имеющие собственный тип кристаллической

решетки, отличающийся от решеток, составляющих их элементов, на-

зываются химическими соединениями.

Строение металлических сплавов зависит от того, в какие взаимо- действия вступают компоненты, их образующие. Cтруктура харак- теризует форму, размеры и взаимное расположение фаз в сплаве.

При кристаллизации сплавов могут образоваться однородные твердые растворы, химические соединения и смеси различных фаз. Эти сведения можно получить из анализа диаграмм состояния, изуче- нию которых посвящена эта глава.

Диаграмма состояния представляет собой графическое изобра- жение фазового состава сплавов данной системы в функции темпера- туры и химического состава сплавов. Диаграмма состояния двухком- понентной системы строится в координатах температура – химиче- ский состав сплава (рис. 1.1).

C

t ′ a

A 20 X

40 60 80 B

% B

Рис. 1.1. Координатные оси диаграммы состояния двухкомпонентной системы

В точках А и В проходят вертикальные оси, между которыми рас- положена диаграмма состояния компонентов А и В. Точки абсциссы АВ соответствуют составам сплавов компонентов А и В, которые вы- ражаются через содержание одного из компонентов (например, ком- понента В). При этом величина отрезка АВ принимается за 100 % ком- понента В (или А).

Так, сплав Х, указанный на рис. 1.1, содержит 30% компонента В и

70% компонента А.