<< < предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 / 13 7 8 9 10 11 12 13 следующая > >>

Анализ диаграммы состояния системы медь—никель

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 3

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Сплав Сu —Ni относится к сплавам—твердым растворам. Компоненты такого сплава имеют неограниченную растворимость как в жидком, так и твердом состояниях, т. е., смешиваясь между собой, образуют один тип кристаллической решетки. Общий вид диаграммы приведен на рис. 5. Линия асв на диаграмме состояния Сu – Ni называется ликвидус. Выше этой линии все сплавы данной системы находятся в жидком состоянии. Линия адв называется солидус ﴿. Ниже этой линии все сплавы находятся в твердом состоянии. Между ликвидусом и солидусом одновременно находятся две фазы: жидкий и твердый растворы. Чтобы охарактеризовать фазовое состояние конкретного сплава при заданной температуре, необходимо определить природу фаз, находящихся в равновесии при данной температуре, их химический состав и относительное количество. Для примера рассмотрим изменение фазового состояния, происходящее при снижении температуры в сплаве, содержащем 30 % Ni и 70 % Сu.

Рис. 5. Диаграмма состояния системы «медь – никель»

Для определения фазового состояния сплава в интервале кристаллизации применяют правило отрезков. Например, при произвольно выбранной температуре t₁ через точку, лежащую на ординате сплава, проводят горизонтальную линию - изотерму - до пересечения с ближайшими линиями диаграммы.

Точки пересечения укажут, какие фазы находятся в равновесии у данного сплава при t₁: m – соответствует жидкому раствору, n – твердому раствору α. По проекциям точек пересечения на ось концентрации определяют химические составы равновесных фаз: в жидкой фазе содержится о m ' % Ni (остальное – Сu); в α-фазе - о n' % Ni (остальное – Сu).

Количественное соотношение равновесных фаз определяют по отрезкам: количество жидкой фазы пропорционально к n , а α-фазы -mk . Линию mn называют конодой.

При охлаждении сплава из жидкого состояния ниже точки 1, лежащей на линии ликвидус, начинается кристаллизация. При переходе через точку 2 на линии солидус кристаллизация заканчивается. В процессе кристаллизации концентрация компонентов в жидком растворе изменяется согласно ликвидусу от точки 1 до точки 2', а в растворе α – согласно солидусу от точки 1' до точки 2.

После окончания кристаллизации структура сплава состоит из зерен твердого раствора α, имеющих одинаковый состав. Поскольку сплав был выбран произвольно, то рассуждения о формировании его структуры применимы к любому сплаву этой системы, кроме чистых Cu и Ni.

Применение сплавов

Сплавы – смеси применяются в качестве:

1. Литейных, т.к. они обладают хорошей жидкотекучестью, из-за наличия в их составе эвтектики.

2. Припоев для пайки.

3. Тепловых предохранителей, т.к. сплавы при любой концентрации имеют одинаковую температуру начала плавления, что обеспечивает точность срабатывания предохранителей при повышении температуры в помещении до заданных значений.

4. Типографских шрифтов (доэвтектический сплав Pb-Sb)

5. Подшипников скольжения (баббиты), состоящие из

мягкой основы – эвтектики и твердых включений, мягкая основа обеспечивает хорошую прирабатываемость подшипника к валу, а твердые включения—высокую износостойкость.

Сплавы – твердые растворы применяются в качестве:

1. Коррозионностойких (нержавеющих), что обеспечивается их однофазной структурой;

2. Электросопротивлений, реостатной проволоки (Сu - Ni, Ni - Мn), нагревательных элементов электроприборов (Ni - Сr, Fе-Сr). Высокое электросопротивление имеет место из-за наличии в кристаллической решетке металла—растворителя чужеродных атомов растворенного металла.

Микроструктуры сплавов:

Pb – Sb