Презентация на тему Общая теория сплавов

в теории сплавов. 3.     Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов: механических

смесей, твердых растворов, химических соединений 4.     Кристаллизация сплавов. 5.     Диаграмма состояния.

понимают вещество, полученное сплавлением двух или более элементов. Возможны

другие способы приготовления сплавов: спекания, электролиз, возгонка. В этом случае вещества называются псевдосплавами.

Сплав, приготовленный преимущественно из металлических элементов и обладающий металлическими свойствами, называется металлическим сплавом. Сплавы обладают более разнообразным комплексом свойств, которые изменяются в зависимости от состава и метода обработки.

для наблюдения и изучения. В металловедении системами являются металлы и

металлические сплавы. Чистый металл является простой однокомпонентной системой, сплав – сложной системой, состоящей из двух и более компонентов.

Компоненты – вещества, образующие систему. В качестве компонентов выступают чистые вещества и химические соединения, если они не диссоциируют на составные части в исследуемом интервале температур.

Фаза – однородная часть системы, отделенная от других частей системы поверхностного раздела, при переходе через которую структура и свойства резко меняются.

и внешних факторов (температура, давление, концентрация), которые можно изменять

без изменения количества фаз в системе. Если вариантность C = 1 (моновариантная система), то возможно изменение одного из факторов в некоторых пределах, без изменения числа фаз. Если вариантность C = 0 (нонвариантная cистема), то внешние факторы изменять нельзя без изменения числа фаз в оистеме Существует математическая связь между числом компонентов (К), числом фаз (Ф) и вариантностью системы ( С ). Это правило фаз или закон Гиббса: Если принять, что все превращения происходят при постоянном давлении, то число переменных уменьшится: где: С – число степеней свободы, К – число компонентов, Ф – число фаз, 1 – учитывает возможность изменения температуры.

твердых растворов, химических соединений.
Строение металлического сплава зависит от того,

в какие взаимодействия вступают компоненты, составляющие сплав. Почти все металлы в жидком состоянии растворяются друг в друге в любых соотношениях. При образовании сплавов в процессе их затвердевании возможно различное взаимодействие компонентов.

смеси;
2.     химические соединения;
3.     твердые растворы.

взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в

химическую реакцию с образованием соединения. Образуются между элементами значительно различающимися по строению и свойствам, когда сила взаимодействия между однородными атомами больше чем между разнородными. Сплав состоит из кристаллов входящих в него компонентов (рис. 4.1). В сплавах сохраняются кристаллические решетки компонентов. Рис. 4.1. Схема микроструктуры механической смеси

строению и свойствам, если сила взаимодействия между разнородными атомами

больше, чем между однородными.
Особенности этих сплавов:
1.   Постоянство состава, то есть сплав образуется при определенном соотношении компонентов, химическое соединение обозначается Аn Вm/ 2.  Образуется специфическая, отличающаяся от решеток элементов, составляющих химическое соединение, кристаллическая решетка с правильным упорядоченным расположением атомов (рис. 4.2) 3.  Ярко выраженные индивидуальные свойства 4. Постоянство температуры кристаллизации, как у чистых компонентов Рис. 4.2. Кристаллическая решетка химического соединения

соотношения между компонентов могут изменяться. Являются кристаллическими веществами. Характерной особенностью

твердых растворов является: наличие в их кристаллической решетке разнородных атомов, при сохранении типа решетки растворителя. Твердый раствор состоит из однородных зерен (рис. 4.3). Рис.4.3. Схема микроструктуры твердого раствора

и кристаллизация чистых металлов. Необходимым условием является стремление системы

в состояние с минимумом свободной энергии.
Основным отличием является большая роль диффузионных процессов, между жидкостью и кристаллизующейся фазой. Эти процессы необходимы для перераспределения разнородных атомов, равномерно распределенных в жидкой фазе. В сплавах в твердых состояниях, имеют место процессы перекристаллизации, обусловленные аллотропическими превращениями компонентов сплава, распадом твердых растворов, выделением из твердых растворов вторичных фаз, когда растворимость компонентов в твердом состоянии меняется с изменением температуры. Эти превращения называют фазовыми превращениями в твердом состоянии. При перекристаллизации в твердом состоянии образуются центры кристаллизации и происходит их рост. Обычно центры кристаллизации возникают по границам зерен старой фазы, где решетка имеет наиболее дефектное строение, и где имеются примеси, которые могут стать центрами новых кристаллов. У старой и новой фазы, в течение некоторого времени, имеются общие плоскости. Такая связь решеток называется когерентной связью. В случае различия строения старой и новой фаз превращение протекает с образованием промежуточных фаз. Нарушение когерентности и обособления кристаллов наступает, когда они приобретут определенные размеры.

сплава изучаемой системы в зависимости от концентрации и температуры

(рис. 4.5)   Рис. 4.5. Диаграмма состояния