 |
Влияние механических воздействий (колебания жидкости, наличие её потока), электрических и магнитных полей.
|
|
|
|
Лекция 3. СТРОЕНИЕ СПЛАВОВ. ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ
Строение сплавов.
- Фазовое состояние
- Диаграмма состояния
- Условия, влияющие на фазовое равновесие
Фазовые превращения
- Затвердевание
- Схема превращений в твёрдом состоянии
- Примеры превращений
Строение сплавов
Фазовые равновесные состояния сплавов
Понятие фаза как части системы, обладающей специфическим расположением атомов, ограниченной поверхностью и существующей в определённой области факторов воздействия.
Перечень фазовых состояний
- твёрдый раствор (переход 1 рода)
- промежуточные фазы (переход 1 рода)
- химическое соединение(переход 1 рода)
- механическая смесь (переход 1 рода)
- упорядочение (переход 1 или 2 рода)
Диаграмма состояний
- Разновидности диаграмм по параметрам Т, р, СА, числу отражаемых концентраций элементов
- 
Основные типы диаграмм Т(СА)
 | ||
  |
Твёрдый раствор
- Состояние, наблюдаемое при смешиваемости разных элементов с образованием общей решётки
- Растворитель – элемент, определяющий тип решётки
- Ограниченная и неограниченная растворимость
- Полуэмпирическая модель – правила Юм-Розери
· Размерный фактор. При различии d более 14-15 % растворимость элементов в твёрдом растворе снижается тем больше, чем больше это различие.
· Эффект элетроотрицательной валентности. Область ограниченных твёрдых растворов сужаются тем больше, чем больше различается электроотрицательность элементов (условие устойчивых химических соединений)
· Фактор относительной валентности. Растворимость в элементе с меньшей валентностью всегда больше.
|
|
|
Промежуточные фазы
- Все новые фазы, которые образуются в многокомпонентных системах
-
- Имеют характерные решётки
-
- Обладают в той или иной мере металлическими свойствами
-
- Имеют характерный состав (неизменный или слабо меняющийся в области гомогенности)
-
- Часть из них практически упорядочена во всей довольно узком интервале стабильности (интерметаллическое соединение)
- Наиболее металлический характер имеют электронные фазы, у которых число валентных электронов на атом близко к 1,5. В b-латуни (ОЦК) это фазы типа CuZn, Cu3Al, Cu5Sn, в g-латуни (сложная кубическая) – Cu5Zn8, в e-латуни (ГПУ)– CuZn3. Все имеют широкий интервал гомогенности.
- Фазы Лавеса на основе элементов с da/db близком к 1,2 (1,1-1,6). Имеют широкий интервал гомогенности.
-
Имеют примерную формулу АВ2 и плотноупакованную решётку:
1) ГПУ (MgZn2, CoCr2, TiMg2) – ABABAB…
2) ГЦК (MgCu2, UAl2, ZrCr2, ZrCo2) – ABCABC…
3) ГПУ (MgNi2, MgNi2, U(FeNi)2) – ABACABAC…
- Сигма-фазы с участием переходных металлов широкой областью гомогенности и сложной тетрагональную структуру с 30 атомами в элементарной ячейке. Выделяется в системах Fe-Cr, Fe-Mo, Fe-V, Ni-V, Co-Cr, Mn-Cr, и т.д. с пятью разными положениями атомов.
-
- Фазы внедрения с участием металлов и неметаллов с малым значением ковалентного радиуса (H – 0,53 Ao, B – 0,80 Ao, C – 0,77 Ao, N – 0,74 Ao).
-
- В переходных металлах отношение размеров основного и внедрённого атомов близко к 0,6.
-
Решётка – ГЦК, ОЦК или простая гексагональная. Соотношения – МХ, М2Х, М4Х, МХ2.
Упорядоченные фазы
- Ближний порядок с проявлением определённого порядка в ближних сферах. Переход первого рода. Играет роль в магнитных материалах.
- Дальний порядок охватывает множество сфер. Имеет собственную температурно- концентрационную область гомогенности. Характерен для сплавов металлов.
- Сверхструктуры и подрешётки. Типичные случаи:
 |
Фазовые превращения
Затвердевание
|
|
|
-
- Определяется отводом тепла из расплава.
- В случае кристаллических веществ образуются зародыши твёрдой фазы (1 стадия) и происходит их рост (2 стадия).
-
- Различают гомогенный и гетерогенный способ образования зародышей (гомогенный весьма редок).
-
- Скорость гетерогенного зародышеобразования максимальна при критическом переохлаждении, близком для металлов с ГЦК и ОЦК решётками к 0,18 Тм.
Влияние механических воздействий (колебания жидкости, наличие её потока), электрических и магнитных полей.
|
|
|
