Бинарные системы: Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу «Материаловедение»

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Комсомольский-на-Амуре государственный

технический университет

Кафедра «Материаловедение и технология новых материалов»

 «Бинарные системы»

Методические указания по выполнению контрольной работы

по курсу «Материаловедение»

для студентов специальностей 551, 551800, 562900, I20I00, 120300, 120500 и 120800 очной и заочной форм обучения

Комсомольск – на – Амуре

Задания к контрольной работе «Бинарные системы» по курсу «Материаловедение» /Сост. С.Н.Вагнер, Н.Е.Емец, А.А.Шпилёва. -Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. техн. ун-т, 2008 ? с.

Приведены задания и примеры анализа диаграмм с применением правила фаз Гиббса, правила «рычага» и законов Курнакова-Матиссена, Бочвара.

Контрольную работу (задания 1 и 2) выполняют студенты всех машиностроительных специальностей очной и заочной форм обучения. Студенты специальностей 551600, 120500 и 120800 в задании 2 дополнительно проводят анализ диаграмм (рисунки 15 - 42) согласно своему варианту и выполняют задание 3.

Печатается по постановлению редакционно-издательского совета Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета.

Согласовано с отделом стандартизации.

Рецензент

Редактор

Подписано в печать 24.11.98

Редакиионно-издательский отдел Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета 68I0I3,  Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

Полиграфическая лаборатория Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета 68I0I3,  Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27.

Цель работы: Научиться применять теоретические знания  при анализе диаграмм состояния сплавов.

Студент должен уметь:

  - определять степень свободы в любой области диаграммы с

применением правила фаз Гиббса;

  - строить кривые нагрева и охлаждения;

  - определять состав, количество и соотношение фаз, находящихся в

равновесии при заданной температуре;

  - устанавливать закономерность изменения свойств сплавов в любом

типе диаграмм состояния, применяя законы Н.С.Курнакова.

1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

В зависимости от температуры в веществах могут протекать различные фазовые превращения: при плавлении твердая фаза превращается в жидкую; при кипении жидкая фаза превращается в газовую; при сублимации твердая фаза превращается  в газовую; при температуре аллотропического превращения твердая фаза превращается в другую твердую. Твердые фазы отличаются друг от друга составом и кристаллическим строением.

В обычных условиях при постоянном давлении фазовые превращения в чистых металлах протекают изотермически, т.е. плавление и кристаллизация протекают при одной определенной температуре плавления и кристаллизации.

Фазовые превращения в сплавах проходят в некотором температурном интервале.

Огромное количество экспериментальных данных о фазовых превращениях в сплавах систематизированы и представлены в виде диаграмм состояния (диаграмм фазового равновесия).

Диаграмма состояния – это графическое изображение состояния сплава в зависимости от температуры и состава (концентрации).

При кристаллизации компоненты сплава вступают во взаимодействие и могут образовывать либо твердые растворы (внедрения или замещения), либо механическую смесь, либо химическое соединение.

В зависимости от того, в какое взаимодействие вступают компоненты сплава при кристаллизации, различают четыре рода диаграмм:

  - диаграмма I рода. Оба компонента в жидком состоянии

неограниченно растворимы, а в твердом состоянии нерастворимы и не образуют химических соединений;

  - диаграмма II рода. Оба компонента неограниченно растворимы в жидком и в твердом состояниях и не образуют химических соединений;

  - диаграмма III рода. Оба компонента неограниченно растворимы в жидком, ограниченно в твердом и не образуют химических соединений;

  - диаграмма IV рода. Компоненты вступают в химическую реакцию и образуют химическое соединение (АnВm). Химическое соединение следует рассматривать как самостоятельный компонент