2014-02-24
341
Диаграммы фазового состояния
Граф учебной информации
Структурно-логический анализ учебного материала
| № | Наименование элемента | Новое понятие | Опорное понятие | Уровень усвоения |
| Диаграммы фазового состояния | II | |||
| Диаграммы фазового состояния двойных сплавов | II | |||
| Цель работы | II | |||
| Основные положения | II | |||
| Диаграмма состояния сплавов | II | |||
| Кривые ликвидуса | II | |||
| Кривые солидуса | II | |||
| Процесс первичной кристаллизации сплава Х | II | |||
| Эвтектическое превращение | II | |||
| Изучение диаграммы состояния железоуглеродистых сплавов | II | |||
| Цель работы | II | |||
| Наглядные пособия | II | |||
| Основные положения | II | |||
| Компоненты в железоуглеродистых сплавах | II | |||
| Железо | II | |||
| Углерод | II | |||
| Фазы в железоуглеродистых сплавах | II | |||
| Жидкий раствор | ||||
| Аустенит | ||||
| Феррит | ||||
| Цементит | ||||
| Превращения в железоуглеродистых сплавах | ||||
| Первичная кристаллизация | ||||
| Вторичная кристаллизация | ||||
| Линии диаграммы состояния Fе – Fе3C | ||||
| Области диаграммы состояния Fe – Fe3C |
Таблица __ - Спецификация учебных элементов темы
|
|
|
_________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Цель работы
Научиться анализировать фазовые превращения при охлаждении сплавов двойных систем: твердых растворов, эвтектического типа; изображать схемы микроструктур сплавов.
Основные положения
Микроструктура сплава формируется в процессах кристаллизации расплава, фазовых превращений и структурных изменений в твердом состоянии, происходящих при литье, обработке давлением и термической обработке.
Диаграмма состояния дает сведения о характере фазовых превращений и их последовательности при нагревании и охлаждении сплава. Диаграмма состояния описывает фазовое состояние в равновесных условиях, а реальная структура сплава складывается во времени и в неравновесных условиях (при ускоренном охлаждении, при больших степенях пластической деформации и т.д.).
Система с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твёрдом состояниях
|
|
|
Линия ликвидуса – это верхняя кривая на диаграмме.
Выше этой линии все сплавы системы А-В однофазны и находятся в жидком состоянии (Ж). Линия солидуса – это нижняя кривая диаграммы.
При температурах ниже этой линии все сплавы однофазны и состоят из кристаллов α-раствора. В интервале температур между кривыми ликвидуса и солидуса, называемом интервалом кристаллизации, или интервалом плавления, все сплавы состоят из двух фаз: жидкости и кристаллов α-раствора.
Кривые ликвидуса и солидуса – это геометрическое место точек, отвечающих температурам начала и конца кристаллизации различных сплавов системы А-В. Кроме того, эти кривые отображают составы равновесных фаз (Ж и α ) в различных сплавах и интервале их кристализации, т.е. изображают составы насыщенных один относительно другого жидких и твердых растворов.
Процесс кристаллизации сплава Х.
При температуре выше t1 (температура начала кристаллизации) этот сплав представляет собой ненасыщенный жидкий раствор. Как только температура сплава понизится с температуры t1, жидкий раствор станет насыщенным относительно α-кристаллов и понижение температуры ниже t1 приведет к выделению из жидкости состава точки 1 первичных кристаллов α-раствора состава точки 1 ´, расположенной на кривой солидуса. Составы жидкости и выпавших из нее α-кристаллов изменяются при понижении температуры от t1 до t2 в соответствии с кривыми ликвидуса и солидуса: жидкость – от точки 1 до точки 2 ´, α - кристалл –от точки 1 ´ до 2. В интервале кристаллизации в объемах сосуществующих фаз должна протекать выравнивающая диффузия.
Процесс первичной кристаллизации сплава Х можно записать как:
