Материаловедение. Материаловедение 1 работа. 1. Вычертите диаграмму состояния системы SbTe (сурьмателлур)
 Скачать 93.25 Kb.
|
|
Хазиакберов Д.Б. ФО-200006 ВАРИАНТ №10 1. Вычертите диаграмму состояния системы Sb-Te (сурьма-теллур) (рис. П.1.3):  а) перечислите твердые фазы имеющиеся в рассматриваемой системе, дайте им краткую характеристику; α - твердый раствор Те в Sb (твердый раствор на основе сурьмы); β – химическое соединение Те и Sb; Те – кристаллы чистого теллура б) опишите фазовые превращения в сплаве с 70 % Te, 30 % Sb при охлаждении; На диаграмме состояния системы Sb-Te существуют следующие фазы: жидкость (L), чистый теллур (Те), химическое соединение (β), твердый раствор на основе сурьмы (α). При охлаждении в сплаве с 70 % Те и 30 % Sb происходят фазовые превращения, описанные ниже. Выше температуры точки 1 сплав находится в жидком состоянии (в виде расплава). В точке 1 (температура 620ºС) из жидкости начинают выделяться первые кристаллы β-фазы. При последующем охлаждении в интервале температур от точки 1 (620ºС) до точки 2 (424ºС) количество твердой фазы увеличивается. При этом состав оставшейся жидкости изменяется по линии 1Н. Так, при 620ºС жидкость состоит из 70% Те и 5% Sb. При температуре эвтектического превращения (424ºС), точка 2 жидкость состоит из 89% Те и 11% Sb. При достижении температуры 424 оС оставшаяся жидкость состава точки Н (89% Те и 11% Sb) кристаллизуется по эвтектическому механизму: L → Те + β Образуются твердый теллур и химическое соединение β (состав 66% Те, 34% Sb). При дальнейшем охлаждении количество и состав фаз не изменяется (линия GH). Состав β-фазы в указанном интервале температур 66% Те и 34% Sb. в) определите для заданного сплава: химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 424, 500, 650 oC; 424 oC – Жидкость состава точки Н с содержанием 89% Те и 11% Sb; β-фаза состава точки G с содержанием 66% Те и 34% Sb и 100% Те. 500 oC – β-фаза состава точки d с содержанием 65% Те и 35% и жидкость состава точки е с содержанием 55% Те и 25% Sb. 650 oC –Жидкость состава точки f содержания 70 % Te, 30 % Sb количество каждой фазы в процентах при температуре 500 оС; Жидкости db/de = 5/20 = 0.25 или 25% β-фаза bе/de = 15/20 = 0.75 или 75% структурные составляющие при комнатной температуре. При комнатной температуре структура сплава – эвтектика (Те + β) и выделения первичной фазы - β. Схематично структура сплава имеет вид, изображенный ниже.  2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):  а) дайте определение фазы аустенит и цементит; Цементит – это химическое соединение Fe3C. Хрупкая, очень твердая фаза. Аустенит - твердый раствор углерода в γ-железе. Имеет гране-центрированную кубическую кристаллическую решётку (ГЦК). Является фазовой составляющей других структур, например, ледебурита , состоящего из аустенита и цементита. Относительно мягкая и платичная фаза. б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 0,6 % при охлаждении; Сталь с содержанием углерода 0,6% называется доэвтектоидной. Кристаллизация доэвтектоидной стали начинается в точке а, где в жидкой фазе зарождаются первые зерна аустенита (состава точки a` с содержанием 0,2% углерода), и заканчивается в точке b. В процессе кристаллизации состав жидкой фазы изменяется по линии ab ` которая находится на линии BС, а аустенита - по линии a`b которая находится на линии JE. После затвердевания сплав имеет однофазную структуру аустенита. Между точками b и c идет охлаждение аустенита. Состав аустенита в указанном интервале 0,6% углерода. При постоянной температуре 721 °С происходит эвтектоидное превращение аустенита в смесь феррита и цементита, называемую перлитом. Аустенит (0,8 %С)  Феррит(0.02%) + Цементит (6,67 %С) При дальнейшем охлаждении происходит выделение из феррита углерода (в связи с понижением растворимости углерода по линии диаграммы PQ) в виде третичного цементита. в) определите для заданного сплава: химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 600, эвтектоидной, 1100 оС; 600 оС – Феррит с содержанием 0,01% углерода и Цементит с содержанием 6,67% углерода 721 оС – Феррит с содержанием 0,02% углерода (точка Р), Аустенит с содержанием 0,8% углерода (точка S), Цементит с содержанием 6,67% углерода 1100 оС - Аустенит с содержанием 0,6% углерода точка k количество каждой фазы в процентах при температуре 1450 оС; Содержание Жидкости fg/fh = 0.3/1.2=25% Содержание Аустенита gh/fh = 0.9/1.2=75% структурные составляющие при комнатной температуре. Феррит + Перлит + Цементит третичный |