Диаграммы состояния двойных сплавов (основные типы). Закономерности Н.С. Курнакова

Вид диаграммы определяется хар-ром взаимодействий, кот. возник. между компонентами в жидк. и ТВ. сост..

1-го рода:Оба компонента в жидком сост. неограниченно растворимы, а в твердом сост. нерастворимы и не образ. хим. соед.. Компоненты: вещества А и В (K=2); Фазы: жидкость Ж; кристаллы А и В (f=3); 2-го рода: оба комп. неограниченно раств. в жидк. и ТВ. сост. и не образ. хим. соед.. Компоненты: вещества А и В (K=2); Фазы: жидкость Ж и b; b- тв. р-р. А+С; К’- хим. состав жидкости; l’- хим. состав b;
3-рода: с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. Оба комп. неогранич. раств. в жидком сост., огранич. в твердом и не обр. хим. соед.. Компоненты: вещества А и В (K=2); Фазы: жидкость Ж, a и b; a- ТВ. р-р. В в А; b- ТВ. р-р. А в В;   4-го рода: для сплавов обр. хим. соед. Постоянный состав: Перемен. состава: a- ТВ. р-р. D в C; b- ТВ. р-р. C в D;

Курнаков установил, что между типом диаграммы сплава и изм. его свойств при изм. состояния имеется соответствие. В его основе:

1) Изм. физич. свойств твердых растворов существенно нелинейно зависит от их химического состава.

2) Изм. свойств мех. смесей линейно связано с изменением относительного количества кристаллов в смеси.

Эта связь позволяет:

1) При исслед. новых сплавов и опред. их свойств сущ. сократить объем исследований, так как хар-ка соответств. графика известна.

2) На основе хар-к изм. свойств сплава уточнить соответств. структуры превращения в нем.

Сплавы. Деформируемые и литейные сплавы. Особенности строения и свойства.

Литейный сплав в твёрдом состоянии хрупок, происходит разрушении в условиях растяжения или изгиба (ударного).

Деформируемый сплав пластичен.

Напряжение σ = P/F₀,

P – действующая нагрузка,

F₀ – площадь образца, которую он имеет в начале испытания на растяжение.

мм.

HB = P/F_отп [кгс/мм²].

Чем выше HB, тем труднее изготавливать детали.

Линейная зависимость: σ_В » HB/3.

Пластичность определяется в испытаниях на растяжение.

l_н – начальная длина образца,

l_к – конечная.

Относительное удлинение σ% = (l_к-l_н)/l_н·100%.

Это характеристика надёжности материала.

Относительное сужение ψ% = (d_к-d_н)/d_н·100%,

d – диаметр образца.

σ_Т – сопротивление большой пластической деформации. Чем больше энергия атомов, тем выше σ_В. Структура с мелким зерном прочнее, чем структура с крупным.

σ_Т – предел текучести, для пластичных материалов σ_Т » 0,5σ_В.

Условный предел текучести σ_0,2 = 0,5-0,7 σ_В.

HB – твёрдость по Бринелю, характеризует сопротивление металла большой пластической деформации в условиях сжатия. Важнейшая характеристика:

σ_В – предел прочности при растяжении, что соответствует наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

P = 3000 кг, диаметр шарика = 10

Ударная вязкость – хар-ка, показывающая сопротивление материала к динамическим нагрузкам.

Ударная вязкость a_н = (P·H-P·h)/S [кгс/мм²].

Модуль Юнга E (нормальной упругости) показывает связь между нагрузкой и деформацией.

Чем жёстче материал, тем выше E. E_Fe = 20000 кгс/мм².