 |
Практическая часть. Содержание отчета.. Теоретическая часть
|
|
|
|
Практическая часть
Содержание отчета.
1. В отчете необходимо указать название, цель работы.
2. Перечислите основные физические свойства металлов (с определениями).
3. Зафиксируйте в тетради таблицы 1-2. Сделайте выводы по таблицам.
4. Заполните таблицу: «Основные методы исследования в материаловедении».
| Название метода | Что изучается | Суть метода | Приборы, необходимые для исследования |
| Излом | |||
| Макроструктура | |||
| Микроструктура | |||
| Электронная микроскопия | |||
| Ренгеновские методы исследования |
Практическая работа № 2 (2 часа)
Тема: «Изучение диаграмм состояния»
Цель работы: ознакомление студентов с основными видами диаграмм состояния, их основными линиями, точками, их значением.
Ход работы:
1. Изучите теоретическую часть.
2. Выполните задания практической части.
Теоретическая часть
Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение состояния любого сплава изучаемой системы в зависимости от концентрации и температуры (см. рис. 1)
Рис. 1 Диаграмма состояния
Диаграммы состояния показывают устойчивые состояния, т. е. состояния, которые при данных условиях обладают минимумом свободной энергии, и поэтому ее также называют диаграммой равновесия, так как она показывает, какие при данных условиях существуют равновесные фазы.
Построение диаграмм состояния наиболее часто осуществляется при помощи термического анализа. В результате получают серию кривых охлаждения, на которых при температурах фазовых превращений наблюдаются точки перегиба и температурные остановки.
|
|
|
Температуры, соответствующие фазовым превращениям, называют критическими точками. Некоторые критические точки имеют названия, например, точки отвечающие началу кристаллизации называют точками ликвидус, а концу кристаллизации - точками солидус.
По кривым охлаждения строят диаграмму состава в координатах: по оси абсцисс - концентрация компонентов, по оси ординат - температура. Шкала концентраций показывает содержание компонента В. Основными линиями являются линии ликвидус (1) и солидус (2), а также линии соответствующие фазовым превращениям в твердом состоянии (3, 4).
По диаграмме состояния можно определить температуры фазовых превращений, изменение фазового состава, приблизительно, свойства сплава, виды обработки, которые можно применять для сплава.
Ниже представлены различные типы диаграмм состояния:
Рис. 2. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью
компонентов в твердом состоянии (а); кривые охлаждения типичных
сплавов (б)
Анализ полученной диаграммы (рис. 2).
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В).
2. Число фаз: f = 2 (жидкая фаза L, кристаллы твердого раствора 
)
3. Основные линии диаграммы:
· acb – линия ликвидус, выше этой линии сплавы находятся в жидком состоянии;
· adb – линия солидус, ниже этой линии сплавы находятся в твердом состоянии.
Рис. 3. Диаграмма состояния сплавов с отсутствием растворимости компонентов в твердом состоянии (а) и кривые охлаждения сплавов (б)
Анализ диаграммы состояния (рис. 3).
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2. Число фаз: f = 3 (кристаллы компонента А, кристаллы компонента В, жидкая фаза).
3. Основные линии диаграммы:
· линия ликвидус acb, состоит из двух ветвей, сходящихся в одной точке;
· линия солидус ecf, параллельна оси концентраций стремится к осям компонентов, но не достигает их;
|
|
|
Рис. 4. Диаграмма состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (а) и кривые охлаждения типичных сплавов (б)
Анализ диаграммы состояния (рис. 4).
1. Количество компонентов: К = 2 (компоненты А и В);
2. Число фаз: f = 3 (жидкая фаза и кристаллы твердых растворов (раствор компонента В в компоненте А) и 
( раствор компонента А в компоненте В));
3. Основные линии диаграммы:
· линия ликвидус acb, состоит из двух ветвей, сходящихся в одной точке;
· линия солидус аdcfb, состоит из трех участков;
· dm – линия предельной концентрации компонента В в компоненте А;
· fn – линия предельной концентрации компонента А в компоненте В.
|
|
|
