Сплавы фазовые диаграммы

Рис. 32. Кривые охлаждения сплавов и фазовая диаграмма системы В — Сс1

Фазовая диаграмма сплавов, принадлежащих к системе свинец— олово, приведена на рис. 17.6. Эта система довольно близка к системе мышьяк — свинец, за тем исключением, что в данном случае наблюдается заметная растворимость олова в кристаллическом свинце и небольшая растворимость свинца в кристаллическом олове. Фаза, обозначенная на рис. 17.6 буквой а, представляет собой твердый раствор олова в свинце, причем растворимость достигает 19,5 мас.% при эвтектической температуре и снижается до 2 мас.% при комнатной температуре. Фаза, обозначенная буквой р, представляет собой твердый раствор свинца в олове, причем растворимость достигает 2% при эвтектической температуре и крайне мала при комнатной температуре. Эвтектический состав сплава примерно соответствует 62 мас.% олова и 38 мас.% свинца. [c.501]

В противоположность однокомпонентным системам для бинарных систем наблюдаются критические точки так же в твердом состоянии, а именно критическая точка расслоения, как и в жидком состоянии. Правда, они наблюдаются довольно редко, так как в большинстве случаев сосуществующие фазы имеют различные кристаллические структуры и поэтому из геометрических соображений не могут быть идентичными. Все же имеются бинарные сплавы, которые в твердом состоянии имеют одну критическую точку расслоения, например А1-2п, Аи-М1, Au-Pt. В качестве примера на рис. 30 приведена фазовая диаграмма системы А1-2п. [c.223]

Снова обращаясь к фазовой диаграмме, можно рассмотреть следующее явление. Добавка небольшого количества мышьяка (около 0,5 мас.%) к свинцу используется при производстве свинцовой дроби, чтобы повысить твердость дроби и улучшить свойства расплавленного материала. Свинцовую дробь изготовляют пропусканием расплава через сито. Во время падения на воздухе небольшие капельки затвердевают и попадают в бак с водой после окончательного затвердевания. Если использовать чистый свинец, то падающие капли будут затвердевать довольно быстро, остывая до температуры 327 °С. Падающие капли не строго сферичны. Они имеют форму то сплющенного, то вытянутого эллипсоида (подобное явление можно наблюдать на примере воды, капающей из водопроводного крана) по аналогии можно ожидать, что дробь из чистого свинца не будет идеально сферической формы. Однако сплав, содержащий 0,5 мас.% мышьяка (состав, показанный на рис. 17.5 стрелкой 5), начнет затвердевать по достижении температуры 320 °С, и этот процесс будет продолжаться благодаря образованию небольших кристаллов чистого свинца до достижения эвтектической температуры 290 °С. На этой стадии капля состоит из вязкой смеси (шлама) кристаллов свинца и расплава, и можно ожидать, что в этом случае она под действием сил поверхностного натяжения жидкости примет правильную сферическую форму. [c.501]

Рис. 22.7. Фазовая диаграмма сплава, в котором образуется интерметаллическое соединение.

Основоположник нового направления в химии — физико-химического анализа — русский ученый Н. С. Кур-наков. Он возглавил научную школу по исследованию металлических сплавов, расплавов и растворов солей методом изучения фазовых равновесий и построения фазовых диаграмм. Его работы сыграли важную роль в освоении и разработке природных богатств страны, в изготовлении ряда сплавов с ценными механическими свойствами. [c.10]

Изобразите фазовую диаграмму для биметаллического сплава свинца и олова с эвтектическим составом, содержа-шим 62% олова. Температура плавления свинца 327 С, олова 232°С температура эвтектики 180°С. [c.401]

В настоящей работе исследовали сплавы фазовой диаграммы Si — В — С, прилежащие к разрезу Si — В (рис. 1). Исходными материалами служили кремний (99,9999% Si), бор (99,5% В) и ламповая сажа. Сплавы изготавливали методами однократного горячего [c.96]

Влияние давления на фазовое состояние конденсированных систем практически незначительно, что позволяет исключить давление из рассмотрения [см, (64а)]. В таких случаях для описания фазового состояния системы достаточно знать взаимозависимость двух ее параметров — температуры и состава (Смаке =< == 21 — 1 = 2). Простейшим примером такого случая может служить фазовая диаграмма двухкомпонентного сплава, а также раствора соли в жидкости (в воде) (см. рис. 2, 4—16). [c.140]

Рассмотрим двухкомпонентную систему, взяв в качестве примера смесь, компоненты которой взаиморастворимы в жидком состоянии и нерастворимы — в твердом. Таковы водно-солевые системы, некоторые сплавы, смеси солей и т. п. В подобных системах газообразная фаза (пар) практически отсутствует (конденсированная система), поэтому в условиях постоянства силовых полей (см. разд. IV.2) на их физическое состояние влияет лишь один внешний фактор — температура. Правило фаз для таких систем имеет следующий вид С = + —Ф. Возможное число степеней свободы рассматриваемых систем равно 2 С = 2 + + 1 — 1=2. Это — температура и концентрация любого из компонентов. Поэтому фазовые диаграммы таких систем, как правило, строят в координатах состав—температура . Рассмотрим в качестве примера фазовую диаграмму произвольного сплава, не образующего твердый раствор (рис. IV.2). [c.195]

Рнс. IV.2. Фазовая диаграмма двухкомпонентного сплава. [c.196]

Фазовые диаграммы водно-солевых систем и сплавов принципиально не отличаются, хотя на первый взгляд это может показаться сомнительным. Рассмотрим для примера фазовую диаграмму произвольной водно-солевой системы, компоненты которой не образуют твердых растворов (рис. IV.3). На ней можно выделить все элементы, отмеченные на диаграмме сплава, а именно области существования раствора I, равновесного сосуществования раствора и кристаллов одного из компонентов II и III, существования механиче- [c.198]

При рассмотрении учения о фазовых равновесиях автор стремился раскрыть термодинамическую сторону проблемы и показать теоретически происхождение фазовых диаграмм, широко используемых при развитии физико-химических основ легирования полупроводников и металлов. При этом не рассматриваются их геометрический строй и вопросы кристаллизации сплавов различного состава, что подробно изучается в курсах материаловедения. Существенное внимание в книге уделено теоретическим основам электрохимии, так как она, с одной стороны, играет важную роль в отдельных процессах технологии электронной техники и микроэлектроники, а с другой — приобрела за последние два десятилетия исключительное значение в раскрытии механизмов поведения примесей в полупроводниках. [c.3]

Сплавы в области между эвтектическим составом и чистым свинцом дают кривые охлаждения, похожие на кривые для сплавов, отвечающих другой половине фазовой диаграммы. [c.505]

При изучении свойств сплавов очень большое значение имеют диаграммы состояния, характеризующие состояние сплавов различного состава при разных температурах. Такие диаграммы показывают термодинамически устойчивые состояния, т. е. состояния, отвечающие минимуму энергии Гиббса системы. Их называют также фазовыми диаграммами, так как они показывают, какие фазы могут сосуществовать при данных условиях. [c.346]

По диаграмме можно также определять состав сплавов, обладающих наиболее высокими температурами плавления, хорошими механическими свойствами (мелкозернистые эвтектические сплавы), области устойчивости и распада образующихся химических соединений, твердых растворов, условия образования новых кристаллических модификаций и т. д. Фазовые диаграммы состояния широко используют при получении различных сплавов, при расчетах состава шлаков, шихты для получения стекла, цемента, огнеупорных материалов. [c.200]

Описанные случаи типичны для элементов с близкой валентностью и неблагоприятными объемными соотношениями. В фазовых диаграммах таких систем, которые типичны для сплавов кремния и германия с другими элементами, обычно присутствуют простые эвтектики (см. [c.176]

Фазовая диаграмма сплава типа твердого [c.394]

Состав припоя показан двумя вертикальными стрелками, из которых левая соответствует обычному свинцовому припою, а правая — припою, содержащему 60% олова и 40% свинца. Свойства припоя объясняются фазовой диаграммой. Ценность свинцового припоя заключается в том, что при помощи его можно производить пайку. При охлаждении припоя образуется шлам из кристаллов а-фазы в жидком расплаве его механические свойства таковы, что позволяют применять паяльник. Состояние сплава в виде шлама соответствует прохождению через область фазовой диаграммы, в которой присутствуют одновремен- [c.501]

Металлическое серебро и золото полностью смешиваются между собой не только в жидком, но и в кристаллическом состоянии. Твердый сплав серебра и золота состоит из одной фазы — гомогенных кристаллов, имеющих структуру плотнейшей кубической упаковки, описанной для меди в гл. 2 атомы золота и серебра занимают места в кристаллической решетке по существу беспорядочно (рис. 17.4). Фазовая диаграмма, показанная на рис. 17.7, отражает это положение. Из диаграммы следует, что добавление небольшого количества золота к чистому серебру не понижает, как обычно, температуру затвердевания сплава, г наоборот, вызывает повышение температуры кристаллизации. [c.502]

Кадмий (т. пл. 321 °С) и висмут (т. пл. 271 °С) не образуют между собой ни твердых растворов, ни соединений. Эвтектическая точка равна 146 °С при содержании в сплаве 61 мае. % висмута. Вычертите фазовую диаграмму для этих металлов и укажите, какие фазы присутствуют в каждой области диаграммы. [c.510]

Из рис. 17.8 видно, что серебряно-стронциевый сплав, содержащий 1 ат. % стронция, начинает кристаллизоваться при температуре на 1Г ниже температуры затвердевания чистого серебра. Чему равна молярная константа понижения температуры, затвердевания серебра (См. разд. 9.13.) Серебро и кремний имеют фазовую диаграмму, напоминающую диаграмму [c.510]

Фазовые диаграммы сплавов [c.393]

На рис. 22.6 показана фазовая диаграмма типичного биметаллического сплава, в котором металлы образуют эвтектику. Линия ED на диаграмме называется линией солидуса. Каждая точка этой линии указывает температуру, при которой начинается кристаллизация остывающего расплава с соответствующим составом. Точки С и D отвечают температурам плавления чистого компонента А и чистого компонента В соответственно. По мере добавления компонента В к компоненту А температура плавления понижается аналогично тому, как это происходит для любого раствора (здесь мы имеем дело с одним из обычных коллигативных свойств растворов, которые описаны в гл. 12). Точно так же, если компонент А добавляют к чистому компоненту В, температура плавления последнего понижается. Всегда существует раствор такого состава, который обладает минимальной температурой плавления (точка Е на кривой солидуса) исключение составляют сплавы типа твердых растворов. Точ- [c.393]

Описанные случаи типичны для элементов с близкой валентностью и неблагоприятными объемными факторами. В фазовых диаграммах таких систем, которые типичны для сплавов кремния и германия с другими элементами, обычно присутствуют простые эвтектики (см. рис. 8). Для примера рассмотрим две фазовые диаграммы полупроводниковых систем, имеющих исключительно большое значение для технологии получения образцов р- и п-тнпов германия, легированных сурьмой и индием. [c.142]

В частном случае при изучении конденсированных систем, состоящих только из жидких и твердых фаз, фактор давления можно не учитывать, тем более, если исследование проводится при атмосферном давлении, колебания которого незначительны. В этом случае построение фазовых диаграмм упрощается (плоскостное изображение в координатах температура — концентрация). В дальнейшем будут рассматриваться только такие системы. Примером конденсированной двухкомпонентной системы может служить сплав из двух нелетучих металлов. [c.187]

Многие свойства сплавов, керамики и строительных материалов зависят от присутствия в них твердых растворов. Закалка и отпуск стали происходят благодаря наличию твердых растворов углерода в различных соединениях железа с углеродом. Твердый раствор, устойчивый при высокой температуре, прочен чтобы сохранить эту прочность, выбирают соответствующие состав и температуру, руководствуясь фазовой диаграммой, и затем быстро погружают сталь в масло или воду с таким расчетом, чтобы твердый раствор, устойчивый при низкой температуре, не успевал образоваться. Последующее нагревание стали до температуры несколько ниже первоначальной создает благоприятную возможность для частичного превращения стали в более ковкий твердый раствор, устойчивый при этой более низкой температуре. Таким путем можно получать сталь различной степени твердости. [c.132]

Пользуясь фазовой диаграммой (рио. 14), определите, какое вещество и в Каком количества можно извлечь из 500 кг сплава, охлажДейием его от 850 до 506 °С, состоящего из [c.151]

Новый усовершенствованный инструментарий и приборы для аналитических исследований полимеров в ближайшем будущем дадут возможность определения фазовых диаграмм полимерных смесей и сплавов, фазового разделения и кинетики многократного растворения синтетических материалов, исследования смесей с кристаллическими полимерами, сравнительной оценки кинетики фазового разделения и кристаллизации матрицы [7]. [c.582]

В лабораторных условиях металлические сплавы наиболее часто получают прямым сплавлением компонентов при этом заданный состав сплава достигается дозировкой исходных компонентов. При наличии сведений о фазовой диаграмме металлической системы таким путем в большинстве случаев можно синтезировать определенные интерметаллические соединения. [c.2142]

Кремний (см. гл. 9). При совместном плавлении порошкообразных урана и кремния образуются сплавы. Фазовая диаграмма, являюп аяся очень сложной, указывает на существование не менее пяти урано-кремниевых соединений. [c.142]

Природу сплавов чаще всего устанавливают на основаипи изучения диаграмм состояния (фазовых диаграмм), которые показывают, какие фазы могут существовать при данных условиях. На диаграммах состояния по оси ординат откладывают температуру, а по оси абсцисс — состав сплава. [c.213]

Составу, отвечающему точке К на фазовой диаграмме, соответствует самая низкая температура начала замерзания раствора. Ее называют криогидратной точкой (ср. с эвтектической точкой в сплавах). Координаты криогидратной точки зависят от природы соли. Соли с низкотемпературными криогидратными точками применяют в технологии для приготовления хладагентов — жидкостей с низкой температурой замерзания и большой теплоемкостью. Так, 22,4 %-ный водный раствор Na l замерзает при —21,2 С, 21,6%-ный Mg la при —33,6 С, 30,22%-ный a l при —49,8 С. [c.199]

Области метастабильностн в" и в показаны на рис. 85. Видно, что для сплавов, содержащих> 1 % Си, старение может происходить через всю последовательность превращений как при естественном старении при комнатной температуре, так и при искусственном при температуре в интервале 160—200 °С. Это возможно, если бы сплав имел структуру идеального кристалла без дислокаций и границ зерен. Однако выделения из реального пересыщенного раствора не могут быть даже качественно поняты, основываясь только на знаниях стабильных и метастабильных фазовых диаграмм. Знания роли дефектов решетки как мест зарождения являются необходимыми для понимания вида и распределения выделений в зависимости от температуры раствора, скорости закалки, пластической деформации, температуры старения и так далее. Дефектами решетки, которые влияют на зарождение и рост выделений, являются вакансии, дислокации, границы зерен и другие несовершенства структуры. [c.236]

На рис. 52, а изобрал<ена фазовая диаграмма 5Ь—Ое, имеющая простую эвтектику примерно при 18 ат. доли % германия в сплаве с температурой плавления 590°С и область а-фазы (ограниченный твердый раствор германия в сурьме). Растворимость сурьмы в твердом германии по обычной кривой солпдуса в изображенном масштабе как будто равна нулю. [c.176]

Фазовая диаграмма для двойной системы йьтшьяк — свинец приведена на рис Г7.5. На этой диаграмме по оси ординат отложены значения температуры в градусах Цельсия. Диаграмма построена для давления 1 атм. На абсциссах показан состав сплава, причем на нижней абсциссе указано содержание свинца в сплаве в атомных процентах, [c.499]

Другой важный и широко распространенный метод изучения сплавов основан на приготовлении образцов разного состава и снятии рентгенограмм (особенно порошковых, которые. представляют собой дифракционные картины, создаваемые большим числом кристалликов, имеющих беспорядочную ориентацию). На основании рентгеноструктурного анализа можно определить число фаз в сплаве. Так, образцы сплавов серебра со стронцием, фазовая диаграмма которых приведена на рис. 17.8, дают характерные дифракционные картины для шести соСта-вов - чистое серебро-, чистый стронций и-четыре состава, указанные стрелками. Для сплава с промежуточным составом дифракционная картина показывает линии, характерные для двух фаз, при этом относительные интенсивности этих линий пропорциональны относительным количествам обеих фаз. Кроме того, часто на основании рентгеноструктурного анализа удается определить структуру данного кристалла и таким образом подтвердить его состав. Именно так было идентифицировано соединение Ag5Sг. [c.506]

Т. а. позволяет получать данные о составе И ст 5 турё в-ва, имея даже небольшие кол-ва его, определять т- рн фазовых переходов, строить фазовые диаграммы. Его нщ-роко примен. при изучении минералов, сплавов н др [c.565]

Для соврем. Ф.-х. а. характерно широкое применение термодинамич. методов (феноменологических и статистических), математич. моделирование фазовых диаграмм сложных систем с применением ЭВМ, развитие исследовании ири экстремальных значениях т-ры и давлепия, расширение числа компонентов изучаемых систем. Ф.-х. а.— осн. метод исследования металлич. сплавов, р-ров и расплавов солей, орг. в-в, минералов, полупроводниковых материалов, соединений РЗЭ и т. п. он является теор. основой технологии многих из этих в-в. Метод успешно использ. также для решения задач синтеза соединений для новой техники. фАносов В. Я,, Озерова М, И,, Ф и а л к о в Ю. Я., Основы физико-химического анализа. М., 1976. [c.620]

Фазовая диаграмма сплава типа твердого раствора, например системы Си-Ы1, напоминает диаграммы испарения бинарных жидких растворов, описанные в разд. 12.5. В отли- [c.394]

Наиболее распространенным сплавом железа является углеродистая сталь. На рис. 25.6 представлена фазовая диаграмма системы железо — углерод. Для обсуждения технологии изготовления стали рассматривают лишь ту часть фазовой диаграммы, которой соответствует высокое содержание железа стали с высоким содержанием углерода не представляют большого практического интереса. Разнообразие свойств железоуглеродных сплавов определяется различной растворимостью углерода в двух кристаллических формах железа (альфа- и гамма-железе), а также образованием соединения железа с углеродом РсзС, называемого цементитом. Составу цемен- [c.449]

Пользуясь фазовой диаграммой, изображешюй на рис. 25.6, объясните, почему сплав Ре-С, содержащий 1% углерода, может быть твердым и хрупким или гибким и ковким в зависимости от того, с какой скоростью его охлаждают от исходной температуры 1400 "С. [c.452]