Основы теории сплавов

Содержание

Слайд 2

Сплавы – сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или нескольких

Сплавы – сложные вещества, получаемые сплавлением или спеканием двух или нескольких

веществ, называемых компонентами.

В жидком состояние сплавы представляют собой жидкий раствор.

В твердом виде сплавы образуют механические смеси, химические соединения и твердые растворы.

Слайд 3

Компоненты системы Система – называется группа сплавов, которая выделяется для изучения

Компоненты системы

Система – называется группа сплавов, которая выделяется для изучения и

строения их свойств.

Компонентами называются вещества, образующие систему.

Однокомпонентная система - чистый металл.

Двухкомпонентная система - сплав двух металлов.

Виды систем:

Компоненты в сплавах:
Жидкие и твердые растворы.
Химические соединения.
Механические смеси.

Слайд 4

Фазы сплавов Фаза – называют однородную часть системы, имеющую одинаковый состав,

Фазы сплавов

Фаза – называют однородную часть системы, имеющую одинаковый состав, одно

и то же агрегатное состояние и отделенную от остальных частей системы поверхностью раздела, при переходе через которую химический состав или структура вещества изменяются скачкообразно.
Слайд 5

Структурные составляющие сплавов: твердый раствор, химические соединения, механическая смесь. Структурные составляющие

Структурные составляющие сплавов:
твердый раствор, химические соединения, механическая смесь.

Структурные составляющие

- это однородная часть строения, которая образует в результате первичный или вторичный кристалл сплава, как из жидкого так и твердого раствора.
Слайд 6

Твердый раствор - имеет одну кристаллическую решетку металларастворителя. В твердом растворе

Твердый раствор - имеет одну кристаллическую решетку металларастворителя.

В твердом растворе внедрения

атомы растворенного компонента занимают место между узлами кристаллической решетки металла – растворителя.

В твердом растворе замещения атомы растворенного компонента частично замещают в узлах атомы металла – растворителя.

Слайд 7

Химические соединения – однородное кристаллическое тело, имеет кристаллическую решетку с упорядоченным

Химические соединения – однородное кристаллическое тело, имеет кристаллическую решетку с упорядоченным

расположением атомов, которая отличается от решеток элементов, образующих это соединение.

Пример: Цементит Fe3C – карбит железа.

Аm Bn, где А и В (большое) – компоненты химических соединений, m и n (малое) – простые числа, которые отображают валентность химических соединений.

Слайд 8

Механическая смесь – микроскопически малые, тесно перемешанные и связанные между собой

Механическая смесь – микроскопически малые, тесно перемешанные и связанные между собой

компоненты сплава, состоящие из чистых металлов, твердых растворов и химических соединений.

Эвтектики - образуются из жидкого сплава при охлаждении и характеризуются самой низкой температурой затвердевания смеси, хорошими литейными качествами и высокими механическими свойствами.

Слайд 9

Аустенит - является твердым раствором углерода (до 2,14 %) в γ-железе.

Аустенит - является твердым раствором углерода (до 2,14 %) в γ-железе.
Существует

в железо углеродистых сплавах, только при высоких температурах от 1539 – 727 градусов.
Слайд 10

Цементит - это химическое соединение железа с углеродом (карбид железа) Fе3С.

Цементит - это химическое соединение железа с углеродом (карбид железа) Fе3С.


Цементит содержит около 6,67%. Высокая твердость, не обладает пластичностью, является хрупким.
Распадается на феррит и свободный углерод.
Слайд 11

Ледебурит- это правильно построенная механическая смесь состоящая из аустенита (А) и

Ледебурит- это правильно построенная механическая смесь состоящая из аустенита (А) и

цементита (Ц), которая получается в результате первичной кристаллизации. Л (А+ Ц).
Наименьшая температура затвердевания 1147 С.
Может существовать до температуры 727, ниже грани, распадается на перлит (П) и цементит (Ц). Является структурой, а не фазой.
Слайд 12

Перлит – правильное построенная механическая смесь состоящая из Ф – феррита

Перлит – правильное построенная механическая смесь состоящая из Ф – феррита

и Ц – цементита. П (Ф + Ц ), которая получается в результате вторичной кристаллизации, переход из твердого вещества называется эвтектоид. Происходит образование перлита при температуре 727 градусов.

Эвтектоиды - образуются при распаде твердого раствора.

Феррит – почти чистое железо, или твердый раствор углерода (0,006 – 0,03 %) в α-железе. Устойчив до температуры 911 градусов, высокая пластичность.

Слайд 13

Диаграмма состояния Диаграмма состояния – это графическое изображение фазового состояния сплавов

Диаграмма состояния

Диаграмма состояния – это графическое изображение фазового состояния сплавов

в зависимости от температуры и концентрации компонентов в условиях равновесия.

Диаграмма первого типа

А + Ж

А + В

В + Ж

В + А

А

D

А (100%)

Е

С

t

t

В (100 %)

Э

В

Слайд 14

Диаграмма второго типа А D А (100%) В С t t

Диаграмма второго типа

А

D

А (100%)

В

С

t

t

В (100 %)

Ж + α

α

α – твердый раствор

Слайд 15

Диаграмма третьего рода α + Ж β+ Ж Ж А С

Диаграмма третьего рода

α + Ж

β+ Ж

Ж

А

С

А (100%)

В (100%)

Твердый раствор

В

Е

А

α

t, С

t,

С

α - твердый раствор компонента В в А

β – твердый раствор компанета А в В

β

Слайд 16

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов А А G К F Ж +

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

А

А

G

К

F

Ж + А

Ж + Ц1

Ц1 + Л

Ц1+ Л

П

+ Ц2 + Л

А + Ц2 + Л

А+ Ф

Ф

Ф + П

Ц2 + П

А + Ц2

С

Ж – Жидкий сплав

Е

О

L

D

S

Q

4,3%

2,14%

0,8%

Ф + Ц3

6,67 %

Содержание углерода, %

P

1539 С

727 С

911 С

500 С

1600 С

768, С

1147 С

Слайд 17

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов А А G К F Ж +

Диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов

А

А

G

К

F

Ж + А

Ж + Ц1

Ц1 + Л

Ц1+ Л

П

+ Ц2 + Л

А + Ц2 + Л

А+ Ф

Ф

Ф + П

Ц2 + П

А + Ц2

С

Ж – Жидкий сплав

Е

L

D

S

Q

4,3%

2,14%

0,8%

Ф + Ц3

6,67 %

Содержание углерода, %

P

1539 С

727 С

911 С

500 С

1600 С

768, С

1147 С