Диаграммы состояния. Примеры решения

Задание 1

диагармма состояния

  1. Описать все превращения по диаграмме(название диаграммы, описание всех
    точек, линий, фаз и структур).
  2. Определить с помощью правила отрезков:
    a. структуру сплава с 20%В при Т= 400°C
    b. химический состав сплава по структуре Qβ= 33%, Qα= 67% при Т= 200°C
    Определить химический состав найденных (задание а) и заданных (заданиеb) фаз.
  3. Начертить кривую охлаждения для сплава содержащего15%В.
  4. Определить число степеней свободы для сплава с 30%В при Т= 300°C

Решение

диагармма состояния

1. Диаграмма состояния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твердом состоянии.

2 компонента:

  1. A – температура плавления компонента A
  2. B – температура плавления компонента B

3 фазы:

  1. L – жидкость
  2. α – кристаллы твердого раствора A
  3. β – кристаллы твердого раствора B

ACB – ликвидус

ADCEB – солидус

DF – линия предельной растворимоси компонента B в A

EG – линия предельной растворимоси компонента A в B


2. a) Структура сплава 20%В при Т= 400°C – точка M.

PM – твердый раствор α: 7% B => 93% A. Cα= 7% B+ 93% A

MQ – жидкость: 40% B => 60% A. Cж= 40% B+ 60% A

Qα= (MQ/PQ)·100% = (40-20)/(40-7)·100% = 60,6%

Qж= 100%-60,6% = 39,4% (Или: (PM/PQ)·100% = (20-7)/(40-7)·100% = 39,4%)


b) химический состав сплава по структуре Qβ= 33%, Qα= 67% при Т= 200°C – точка R.

Qβ/Qобщ= RN/NO = 33%/100%
RN/(83-10) = 33/100
RN ≈ 24

B = 10+24=34% => A = 66%

Cсплава= 34%B + 66%A

Cα= 10%B + 90%A

Cβ= 83%B + 17%A


3. Кривая охаждения для сплава 15%В – a


4. Число степеней свободы для сплава с 30%В при Т= 300°C – точка T.

C = 2-3+1 = 0 (компоненты (A, B) – фазы (α, β, эвтектика) + 1)

Задание 2

диагармма состояния

  1. Описать все превращения по диаграмме(название диаграммы, описание всех
    точек, линий, фаз и структур).
  2. Определить с помощью правила отрезков:
    a. структуру сплава с 30%В при Т= 200°C
    b. химический состав сплава по структуре Qβ= 40%, Qж= 60% при Т= 300°C
    Определить химический состав найденных (задание а) и заданных (заданиеb) фаз.
  3. Начертить кривую охлаждения для сплава содержащего 90%В.
  4. Определить число степеней свободы для сплава с 10%В при Т= 300°C

Решение

диагармма состояния

1. Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью в твердом состоянии.

2 компонента:

  1. A – температура плавления компонента A
  2. B – температура плавления компонента B

2 фазы:

  1. L – жидкость
  2. β – кристаллы твердого раствора

ACB – ликвидус

ADB – солидус


2. a) Структура сплава 30%В при Т= 200°C – точка M.

PM – жидкость: 21% B => 79% A. Cж= 21% B+ 79% A

MQ – кристаллы твердого раствора: 50% B => 50% A. Cтв= 50% B+ 50% A

Qж= (MQ/PQ)·100% = (50-30)/(50-21)·100% = 69%

Qтв= 100%-69% = 31% (Или: (PM/PQ)·100% = (30-21)/(50-21)·100% = 31%)


b) химический состав сплава по структуре Qβ= 40%, Qж= 60% при Т= 300°C – точка F.

Qβ/Qобщ= RF/RS = 40%/100%
RF/(78-50) = 40/100
RF ≈11

B = 50+11=61% => A = 39%

Cсплава= 61%B + 39%A

Cβ= 78%B + 22%A

Cж= 50%B + 50%A

3. Кривая охаждения для сплава 90%В – a


4. Число степеней свободы для сплава с 10%В при Т= 300°C – точка N.

C = 2-1+1 = 2 (компоненты (A, B) – фазы (жидкость) + 1)


По Лукашова Т.В. Варианты заданий и пример решения по двухкомпонентным диаграммам состояния [Текст]: Методическое указание / Т.В.Лукашова, М.М.Сычев, С.И. Гринева. – СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2008. – 41 с.

Теги:

Рубрики:

Материаловедение

Просмотры: 1 495

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *