Қорытпалар күйі диаграммасының түрлері

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Инжинерлік-технологиялық факультет

«Машина жасау технологиясы және механика» кафедрасы

Металл технологиясы

СӨЖ 2

Қорытпалар күйі диаграммасының түрлері.

Орындаған: Тексерген:

ПСМ-219 тобының студенті Жетекші: Тілеуғали Е. Т.

Заманбек Ринат (жетекшінің Т. А. Ж. )

(қолы)

(бағасы) (күні) (бағасы) (күні)

Семей

2015

Мазмұны:

1. Арматуралық болаттар. Суық штамптауға арналған болаттар.

2. Қолданылған әдебиеттер

Таза компоненттерден механикалық қоспа түзетін қорытпа күйі диаграммасы. Компоненттері сұйық күйде шексіз еритін, қатты күйде бір бірінде ерімейтін және химиялық қосылыс түзбейтін күй диаграммасы 2. 5-суретте көрсетілген.

АСВ ликвидус сызығынан жоғары барлық қорытпа сұйық күйде. АECFВ солидус сызығынан төмен қорытпалар қатты күйде. Ликвидус пен солидус сызықтарының аралығында қорытпалар екі фазалы (сұйық және қатты) болып келеді.

Құрылым түзілуін білу мақсатымен қорытпалардың (I, II, III) кристалдану үрдісін қарастырайық. Қорытпалардың кристалдану үрдісі әр температурада басталғанмен, бір температурада (ECF түзуінде) аяқталатынын көреміз (2. 5-суретті қараңыз) . II-қорытпаның кристалдану үрдісі С нүктесінде тұрақты температурада өтеді. Осы температурада сұйық фазадан А және В компонентерінің кристалдары бөлініп шығып, механикалық қоспа түзеді.

Қорытпаның кристалдану үрдісінде тұрақты және ең төменгі температурада сұйық фазадан екі немесе одан көп кристалдың бөлініп шығып, механикалық қоспа түзуін эвтектика деп атайды.

II-қорытпаның кристалдану үрдісінде сұйық фазадан эвтектика түзіледі

L _c 🡪 Э(А + В) (2. 7)

2. 5-сурет - Механикалық қоспа түзетін қорытпа күйі диаграммасы

Жүйенің еркіндік дәрежесі С = 2 - 3 + 1 = 0, Ф = 3. Тұрақты температурада (ECF түзуінде) тепе-теңдік жағдайда үш фаза болады (сұйық, А және В кристалдары) . ECF сызығын - эвтектика сызығы деп атайды.

II-қорытпаға дейінгі қорытпалар эвтектикаға дейінгі, ал II-қорытпадан кейінгі қорытпалар эвтектикадан кейінгі деп аталынады.

Эвтектикаға дейінгі I-қорытпаның 1-нүктеде кристалдануы басталып, сұйық фазадан А компонентінің кристалдары бөлініп шығып, құрылымы L + A болады. Эвтектика сызығында (1′ нүктесі) қалған сұйық фазадан А және В кристалдары бөлініп шығып, қорытпа құрылымы А + Э(А + В) болады.

Эвтектикадан кейінгі III-қорытпаның 3-нүктеде кристалдануы басталып, енді сұйық фазадан В кристалдары бөлініп шығып, ликвидус сызығынан төмен қорытпа екі фазалы L + B болады. 3′ нүктесінде сұйық фазадан А және В кристалдарынан тұратын эвтектика бөлініп, қорытпа құрылымы В + Э болады.

Шектеулі қатты ерітінді және эвтектика түзетін қорытпа күйі диаграммасы. Қорытпа күйі диаграммасы 2. 6-суретте келтірілген. АСВ және AECFB сызықтары ликвидус пен солидус.

Екі компонент бір бірінде шектеулі еріп, қатты ерітінді түзеді. FQ сызығы А металының В металындағы ерігіштігін көрсетеді. EN сызығы В металының А металындағы ерігіштігін көрсетеді, ең жоғары ерігіштік Е нүктесінде, ал ең аз ерігіштік N нүктесіне тән.

А металының негізінде түзілген қатты ерітіндіні α, В металының негізінде түзілген қатты ерітіндіні β деп белгілейік. Ликвидус пен солидус сызықтарының арасында қорытпа әдеттегідей екі фазалы, АС сызығынан төмен құрылым L + α, СВ сызығынан төмен - L + β. АЕ және BF сызықтарынан төмен α және β қатты ерітінділері түзіледі.

2. 6-сурет - Шектеулі қатты ерітінді және эвтектика түзетін

қорытпа күйі диаграммасы

ECF сызығынан төмен кристалдану үрдісі компоненттері механикалық қоспа түзетін диаграммадағыдай. ECF сызығы эвтектикалық сызық

L _c 🡪 Э(α _Е + β _F ) (2. 8)

Эвтектикаға дейінгі қорытпа құрылымы α + Э, ал эвтектикадан кейінгі қорытпа - β + Э.

I-қорытпаның кристалдану үрдісінде 1-нүктеде сұйық фазадан α қатты ерітінді бөлініп шығып, 1′ нүктесінен төмен қорытпа қатты күйге көшсе, 1″ нүктесінен төмен α қатты ерітіндісінен құрамы Q нүктесіндегідей β қатты ерітіндісі бөлініп шығады. Бұл ерітінді сұйық фазадан емес, қатты ерітіндіден бөлінгенін көрсету үшін, оны β _II деп белгілейді. Сөйтіп, бөлмелік температурадағы қорытпаның құрылымы α + β _II болады.

Шектеулі қатты ерітінді және перитектика түзетін қорытпа күйі диаграммасы. Қорытпа күйі диаграммасы 2. 7-суретте көрсетілген. АДВ сызығы ликвидус, АСЕВ - солидус. ВЕ сызығынан төмен А металының В металындағы қатты ерітіндісі - β.

ДСЕ сызығы перитектикалық түрлену сызығы. Перитектикалық II қорытпаның кристалдану үрдісі ликвидус сызығында сұйық фазадан β қатты ерітіндісі бөлініп шығуынан басталады. Қорытпаның перитектикалық түрлену температурасында құрамы Д нүктесімен анықталатын сұйық фаза мен құрамы Е нүктесімен анықталатын қатты фаза - β әрекеттесіп, құрамы С нүктесімен анықталатын жаңа қатты фаза - α түзіледі

2. 7-сурет - Шектеулі қатты ерітінді және перитектика түзетін қорытпа күйі диаграммасы

L _Д + β _Е 🡪 α _C (2. 9)

Сонымен перитектикалық түрленуде сұйық фаза мен қатты фаза әрекетінен жаңа қатты фаза түзіледі.

Жаңа қатты фаза түзуге керекті сұйық және қатты фазаның мөлшері кесінділер қатынасы арқылы анықталады

(2. 10)

Перитектика температурасында жүйенің еркіндік дәрежесі С = К - Ф + 1 = 2 - 3 + 1 = 0. Перитектикалық түрлену тұрақты температурада өтеді, тепе-теңдік жағдайда үш фаза: L _Д , β _Е , α _С болады.

Перитектикалыққа дейінгі I-қорытпаның перитектикалық реакциясы мынадай

L _Д + β _Е 🡪 α _C + L _Д (қалдық) . (2. 11)

Құрамы Д нүктесімен, мөлшері СЕ кесіндісімен анықталатын сұйық фаза, құрамы Е нүктесімен, мөлшері ДС кесіндісімен анықталатын β қатты фазасымен әрекеттесіп, концентрациясы С нүктесімен анықталатын α қатты ерітіндісін құрады және сұйық фазаның біраз бөлігі сақталады (2. 7-суретті қараңыз) . Перитектика сызығынан төмен қалдық сұйықтан α қатты ерітіндісі бөлініп, АС сызығында қорытпа кристалданып, тек α қатты ерітіндіден тұрады.

Перитектикалықтан кейінгі III-қорытпаның перитектикалық реакциясында артық болып сұйық фаза емес, β қатты ерітіндісі қалады

L _Д + β _Е 🡪 α _C + β _E . (2. 12)

СЕ сызығынан төмен қорытпа α және β қатты ерітіндісінің механикалық қоспасынан құралады.

Химиялық қосылыс түзетін қорытпа күйі диаграммасы. 2. 8-суретте көрсетілгендей екі компонент атомдарының белгілі ара қатынасында химиялық қосылыс (СД сызығы) түзіледі делік. Оның құрамы А _n В _m деп белгіленеді. Фаза тұрақты, өйткені балқу температурасына (С нүктесі) дейін қыздырғанда ыдырамайды. Балқу температурасы тұрақты, С = К - Ф + 1 = 1 - 2 + 1 = 0.

2. 8-сурет - Химиялық қосылыс түзетін қорытпа

күйі диаграммасы

Диаграмманың екі эвтектикалық сызығы бар. Е ₁ және Е ₂ нүктелерінде мынадай эвтектикалық реакция орын алады

L _Е1 🡪 Э ₁ (А + А _n B _m ), (2. 13)

L _Е2 🡪 Э ₂ (В + A _n B _m ) . (2. 14)

Бірінші эвтектикалық сызықта тұрақты температурада үш фаза (А, L және A _n B _m ) тепе-теңдік жағдайда болады. Екінші эвтектикалық сызықтағы тепе-теңдік жағдайдағы фазалар мыналар: A _n B _m , L және В. С = 2 - 3 +1 = 0.

Компоненті полиморфтік түрленетін қорытпа күйі диаграммасы. Қорытпа күйі диаграммасы 2. 9-суретте келтірілген. Диаграмманың С нүктесінде А компонентінің полиморфтік түрленуі орын алады: А _α А _γ .

2. 9-сурет - Компоненті полиморфтік түрленетін қорытпа

күйі диаграммасы

Қорытпаның кристалдану үрдісінде ликвидус сызығында сұйық фазадан γ фаза кристалдары бөлініп шыға бастайды. Солидус сызығынан төмен қорытпа γ фаза - В компонентінің А _γ модификациясындағы қатты ерітіндісінен тұрады.

Д нүктесінен сол жақта орналасқан қорытпалардың кристалдану үрдісінде, СД сызығында γ 🡪 α полиморфтік түрленісі басталып, CN сызығында аяқталады.

CN сызығынан төмен қорытпалардың құрылымы α фаза - В компонентінің А _α модификациясындағы қатты ерітіндісі. γ фазаның құрамы СД сызығы бойымен, ал α фаза құрамы CN сызығы бойымен өзгереді.

Д нүктесінен оңға қарай қорытпаларда полиморфтік түрленіс орын алмайды. N және Д нүктелері арасындағы қорытпалардың полиморфтік түрленісі аяғына дейін бітпей, α + γ құрылым сақталады.

Компоненттері полиморфтік түрленетін және эвтектоид түзетін қорытпа күйі диаграммасы. 2. 10-суретте қорытпа компоненттерінің жоғары температуралық γ модификациясы шексіз, ал төменгі температуралық α, β модификациялары шектеулі еритін күйі диаграммасы көрсетілген. Алғашқы кристалданудың нәтижесінде жүйенің барлық қорытпасы γ қатты ерітінді түзеді.