Вычертить диаграмму состояния для сплава. Опишите взаимодействие компонентов в твердом и жидком состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния.
Выберите для заданного сплава любую температуру между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз (процентное содержание компонентов в фазах при этой температуре); количественное соотношение фаз.
Объясните характер изменения свойств сплавов в данной системе с помощью правила Курнакова.
Диаграмма состояния Sn–Zn
46101001808480c
c
39274751901190b
b
17964151755775а
а
4139565195833940005001743075М
ь
М
ь
1967865195834041395651958340519112519392900046196252028825С
С
12477752122805D
D
44253151072515B
B
14439901910715Е
Е
12534901529715А
А
Решение
Линия АЕВ – линия ликвидус. Выше этой линии система находится в жидком (расплавленном) состоянии.
Линия ДЕС – линия солидус. Ниже этой линии система находится в твердом состоянии.
Между линиями АЕВ и DEC находятся двухфазные равновесные области. Слева от точки Е – расплав + кристаллы компоненты Sn. Справа от точки Е – расплав + кристаллы компоненты Zn.
Состав расплава для области слева от точки Е меняется по линии АЕ, а для области справа от точки Е – по линии ВЕ.
В точке Е (8 % Zn +92 % Sn) при температуре 199 ℃ происходит одновременная кристаллизация Zn и Sn; при этом образуется тонкая механическая смесь кристаллов цинка и олова, называемая эвтектика.
Рассмотрим и опишем процесс кристаллизации сплава, содержащего 4 % Zn. При охлаждении расплава первые кристаллы олова начинают кристаллизоваться из расплава при температуре ⁓ 215 ℃. При дальнейшем понижении температуры количество расплава уменьшается, а количество кристаллов олова увеличивается. При температуре 199 ℃ процесс кристаллизации рассматриваемого сплава завершается. Оставшаяся часть расплава при температуре 199 ℃ кристаллизуется, в результате появляется тонкая механическая смесь (эвтектика). Ниже температуры 199 ℃ сплав представляет собой кристаллы Sn + кристаллы эвтектики состава 8 % Zn + 92 % Sn.
Рассмотрим кристаллизацию расплава, соответствующего точке Е (эвтектики). При охлаждении такого расплава кристаллизация начинается и завершается при температуре 199 ℃. При этой температуре одновременно кристаллизуются цинк и олова в количестве 8 и 92 % соответственно
. При комнатной температуре сплав представляет собой тонкую механическую смесь, состоящую из 8 % кристаллов цинка и 92 % олова.
Рассмотри кристаллизацию сплава, соответствующую точке М. Первые кристаллы цинка, начинают кристаллизоваться из расплава при температуре 700 ℃. В интервале температур 700 – 199 ℃ кристаллизуется из расплава цинк. Содержание кристаллов цинка увеличивается, а содержание расплава в указанном температурном интервале уменьшается. При температуре 199 ℃, оставшийся расплав кристаллизуется с образованием эвтектики. Ниже 199 ℃ рассматриваемый расплав представлен кристаллами цинка и эвтектики.
Пусть задан сплав состава 84 % цинка и 16 % олова. При температуре
⁓ 232 ℃ рассматриваемый сплав представлен расплавом (жидкой фазой) и кристаллами цинка (твердой фазой).
Состав жидкой фазы при данной температуре определяется точкой а, т.е жидкая фаза состоит из 20 % цинка и 80 % олова.
Согласно правилу Курнакова, между диаграммой состояния и свойствами сплавов существует зависимость. Данная диаграмма – это двухкомпонентная диаграмма состояния с эвтектическим превращением. Курнаковым установлено, что свойства сплавов, образующихся эвтектика, изменяются по закону прямой линии:
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСОЕ ЗАДАНИЕ 2
Вычертить диаграмму состояния «железо-карбид железа», укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния, опишите превращения и постройке кривую охлаждения в интервале температур от 1600 до 0 °С (с применением правила фаз) для сплава, с содержанием углерода 1 %.
Выберите для заданного сплава любую температуре между линиями ликвидус и солидус и определите: состав фаз, т.е процентное содержание углерода в фазах при этой температуре; количественное соотношение фаз.
Определите температуру нагрева стали под закалку.
28727402245360М
0М
292925522002752952115221932521297902209800166687531413454
4
151066527051003
3
167259010477502
2
16573503981451
1
1729740304800
Кристаллизация заданного сплава начинается при достижении температуры, соответствующей линии АВСД (линии солидуса)
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
