🗊Презентация Увеличение плотности дислокаций

Увеличение плотности дислокаций легирование механическая термическая комбинированная

Сплавы - сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или нескольких простых веществ. Компонентами называют вещества, образующие систему. В зависимости от физико-химического взаимодействия компонентов в сплавах образуются фазы, число и тип которых характеризует состояние сплава. Чистый металл представляет собой однокомпонентную систему, сплав двух металлов - двухкомпонентную систему и т. д. Компонентами могут быть металлы и неметаллы, а также химические соединения. Фазой называют однородную часть сплава, имеющую одинаковый состав одно и то же агрегатное состояние и отделенную от остальных частей сплава поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяются скачкообразно. Совокупность фаз, находящихся в равновесии при определенных внешних условиях (давлении, температуре), называют системой.

Виды взаимодействия компонентов в системе

Твердые растворы – фазы, в которых атомы одного компонента располагаются в кристаллической решетке другого (растворителя). Имеют переменный состав и решетку растворителя.

Промежуточные фазы Промежуточная фаза, в отличие от твердого раствора, имеет свою собственную решетку, отличную от решеток компонентов. Промежуточные фазы могут быть переменного состава (АxВy) или постоянного (АmВn) состава. Промежуточные фазы постоянного состава называются химическими соединениями

При отсутствии растворимости компонентов друг в друге и химического взаимодействия с образованием химических соединений в структуре сплавов возможно образование механических смесей из двух и более фаз, которые кристаллизовались одновременно. Такая механическая смесь строго определенного состава из двух или более видов кристаллов, одновременно кристаллизовавшихся из расплава, называется эвтектикой. В составе эвтектик химические элементы и химические соединения сохраняют свои физико-химические свойства.

Диаграммы равновесного состояния сплавов строятся по кривым охлаждения в координатах: химический состав - температура и представляют собой графические изображения фазовых или структурных состояний сплавов в зависимости от химического состава и температуры.

Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в твердом и жидком состояниях

Диаграмма эвтектического типа без растворимости компонентов в твердом состоянии

Диаграмма эвтектического типа с растворимостью компонентов в твердом состоянии

Диаграмма с химическим соединением Линия ликвидус: АЕ1СЕ2В. Линия солидус: DЕ1FHЕ2К. Эвтектическое превращение в сплавах, содержащих до 52 % компонента В: ЖЕ1 → (А + АnВm). Эвтектическое превращение в сплавах, содержащих более 52 % компонента В: ЖЕ2 → (АnВm + В).

Правила чтения диаграмм Для анализа диаграмм используют три основных правила: правило фаз Гиббса, правило концентраций, правило отрезков.

Правило концентраций Правило концентраций определяет химический состав фаз, участвующих в превращении. Для этого через точку сплава двухфазной области проводят горизонтальную линию (каноду) до пересечения с границами фазовой области. Проекция точек пересечения на ось концентраций и определяет химический состав фаз.

Определение количественного соотношения жидкой и твердой фазы при заданной температуре (в точке m): Рассмотрим проведенную через точку m коноду и ее отрезки. Количество всего сплава (Qсп) определяется отрезком pq. Отрезок, прилегающий к линии ликвидус pm, определяет количество твердой фазы. Отрезок, прилегающий к линии солидус (или к оси компонента) mq, определяет количество жидкой фазы.  

Встречаются и сложные диаграммы, например система железоуглеродистых сплавов.

Фазовые диаграммы трехкомпонентных систем обычно выражают в виде равностороннего треугольника, вершины которого отвечают 100% каждого компонента, а точки, лежащие на его сторонах - составам бинарных систем.

Трехкомпонентные системы Концентрации всех трех компонентов откладывают по сторонам равностороннего треугольника который называют концентрационным

Фигуральные точки трехкомпонентных сплавов разных  составов находятся внутри треугольника. Далее к плоскости концентрационного  треугольника  восстанавливают перпендикулярные оси, вдоль которых  откладывают значения температуры 

Сечения объемной диаграммы горизонтальными плоскостями дают изотермические разрезы диаграмм тройных систем, т.е. отражают фазовые равновесия при одной постоянной температуре

­ Концентрационный треугольник системы А­В­С: изображение  содержания компонентов по часовой  

Простейшая объемная диаграмма состояния трехкомпонентной системы, в которой компоненты неограниченно растворимы друг в друге в жидком состоянии и совсем нерастворимы в твердом. Она является аналогом диаграммы двухкомпонентной системы первого типа.