ötvözet tulajdonságait


Ötvözet tulajdonságai szempontjából. ÁLLAPOT ÁBRÁK ÖTVÖZETEK


Tiszta fémek ritkán használják a gyakorlatban (kivéve a réz és alumínium, amelyeket a villamos vezetékek). Azon kívül, hogy egy tiszta fém nagyon nehéz szerezni (űr technológia lehetővé teszi, hogy ne), úgy tűnik, hogy a mechanikai és technológiai tulajdonságai nem felelnek meg a követelményeknek art. Technológiai tulajdonságok - ez képlékeny, öntés tulajdonságok és a feldolgozhatóság a vágószerszám - vagyis képes egy anyag egy adott kezelési technológia, amely e és milyen egyszerű ez ebből az anyagból készül, hogy egy darab valamilyen módon. Kiderült, hogy az ötvözetek jobb mechanikai és technológiai tulajdonságai, ezért azokat széles körben használják a szakmában.


Fém ötvözet úgynevezett álló anyag két vagy több komponensből (fémek és nemfémek - O, S, P, Si), olvasztásával kapott és zsugorítással, elektrolízissel és még szublimációs.

Komponensek ötvözetek a legtöbb esetben folyékony teljesen oldódnak egy másik, azaz jelentik egy vizes oldatban, ahol az atomok a különböző komponensek többé vagy kevésbé egyenletesen összekeverjük. A szilárd ötvözetek szilárd oldatot képezve, kémiai vegyületek, mechanikai keverékéből.


^ 1. Kemény megoldás - sok ötvözetek a kristályosodás (a átmenet a szilárd állapotban) tartjuk egyenletes eloszlását az atomok a különböző komponensek, azaz az oldhatósága megmarad. A mikroszerkezet a szilárd oldat teljesen homogén és azonos összetételű és a gabona szerkezete hasonló a tiszta fém rács -kristallicheskaya azonos komponenseket, de a tiszta fém, az összes csomópont által elfoglalt atomok egyik eleme, és egy szilárd oldatot az atomok különböző komponensek alkotó szilárd oldat - például oldatot úgynevezett szubsztitúciós szilárd oldat. Az atomok-CIÓ komponens oldott is található a kristályrácsban komponens - oldószerben - akkor ez a megoldás az úgynevezett szilárd oldat végrehajtását.


Oldhatóság szilárd állapotban lehet korlátlan és korlátozott. A oldhatósága a szilárd oldatot kapunk mennyiségi aránya a komponensek, az úgynevezett végtelen (+ víz, szirup, víz + alkohol + víz gyümölcslé). Ha az egyik komponenst feloldjuk egy másik, hogy egy bizonyos mennyiségi arányban, akkor ez az úgynevezett korlátozott oldhatósága (víz + só NaCl - telített oldat).


2. Kémiai vegyület ^ - néha a különböző fémek és nem fémek, vagy fémekkel, egy adott típusú kémiai vegyület, amely azt jelzi AmVn - azaz m atomok A komponens van N atomok B komponens A kémiai vegyületek, ahol a kristályrácsban eltérő kristályrétegeiben képző komponenseket a és B az összetétele a kémiai vegyület állandó, azaz a melegítés és hűtés közben nem változik, és a kémiai tulajdonságai a vegyületek nagy mértékben eltérhetnek tulajdonságainak kezdeti komponenseket. Példa az ilyen kémiai vegyületek - Fe3 C, a továbbiakban a cementit vagy vas-karbid. A cementit 6,67% szenet (atomsúlya vas - 56, a szén - 12, míg a Fe3 C súlya 56 * 3 + 12 = 180; a szén-12  180. 100% = 6,67%).


^ 3 Mechanikus keveréket - amennyiben az ötvözet összetevői a szilárd állapotban nem oldódik egymásban, és együtt egy kémiai vegyület, azokkal az atomokkal az ötvözet kristályosítás mindegyik komponens külön is kialakítva kristályrácsban és a gabona komponenseket az ötvözet alkotnak egy mechanikus keverék ( így például, a kristályokat és a folyami homok frakciót, folyami és a cukor).

* A koncepció a fázisdiagram az ötvözetek


Úgynevezett állapotdiagram grafikus ábrázolása a fázisállapottal az ötvözetek, mint a hőmérséklet függvényében és a koncentráció.

Ismerjék az alapvető fogalmakat:

- komponens (a latin szó „alkotórész”) - olyan anyag, amely képez ötvözet összetevői lehetnek különálló elemek (fémek és nemfémek Fe C) stabil kémiai vegyületek (Fe3 C);

- fázis - homogén kémiai összetétel és a kristályszerkezet a rendszer, elkülönül a többi részei a felület (ez, például, folyékony és szilárd oldatok, kémiai vegyület, stb ..).


Construct egy állapotdiagram a koordinátákat „hőmérséklet - koncentráció”. Fogjuk rassmat Riva egyszerű bináris ötvözet, mint például álló komponens, A és B Ezután az ötvözetet jellemzi pont a vonalon szegmens tekintjük 100%. A végén a A és B megfelelnek az száz százalékos összetétele a tiszta komponensekre.


Minden pont a szegmens AB jellemzi az összetétele a bináris ötvözet:

C pont - 25% B és 75% A

D pont - 60% B és 40% A


A konstrukció a fázisdiagramja a komponensek a sorozat olyan ötvözetekből készülnek, különböző összetételű és minden egyes hűtési görbéből: a komponenseket a kívánt százalékos arányát-SG helyezünk egy olvasztótégelybe (pot-típusú edényben készült tűzálló vagy tűzálló anyagok), és melegítjük, hogy folyékony állapotban.


A megolvadt ötvözet kerül hőelem (két huzal a különböző fémek vagy ötvözetek vannak hegesztve az egyik végén, a szabad végeit a vezetékek csatolt galvanométer egy tempera - hőmérsékleti skála. A fűtés a hegesztett végei a hegesztés bekövetkezik termo-emf, a nagyságát, amely közvetlenül függ a pn-átmenet hőmérsékletének. termikus elektromotoros erő hat galvanométert, emiatt eltereli a nyíl). A hőmérsékletet ezen a módon mért van rögzítve, szabályos időközönként, majd ez a függés konstrukció egy telek „tamper-utazás (V) - (x) idő”. Ezután, ezt a hűtési görbe figyelembe a kritikus pontokat az egyes ötvözetek és át őket egy állapot diagramban.


Természetétől függően a kapott szerkezet ötvözetek (mechanikus keverékét, szilárd oldat, egy kémiai vegyületet) megkülönböztetni a következő fő típusú állami diagramok:

1. Az ügy teljes oldhatatlansága a szilárd állapotban komponensek (mechanikus keverék);

2. Az esetén korlátlan a komponensek oldhatósági szilárd állapotban;

3. Az esetben, korlátozott a komponensek oldhatósági szilárd állapotban;

4. Amikor a komponensek alkotnak kémiai vegyület.

Nézzük őket részletesen.


1. A esetben, ha komponensek korlátlan oldhatósága a folyékony állapotban, nem pedig oldott szilárd egymásba, azaz alkotnak egy mechanikus keverék. Minden komponens az olvadáspontja (ez megszilárdulás).


Dermedéspont ötvözetei intermedier készítmény látszólag lesz található valahol az olvadási hőmérséklet az A és B Az olvadási hőmérséklet nem így van.


Kiderült, hogy minden alkatrész van egy bizonyos százalékát ezek az alkatrészek, amelynek eredményeként egy nagyon különleges mechanikai keverék, az úgynevezett eutektikus (a görög szó „legkoplavyaschiysya”), amely a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

1) szilárd eutektikus - erősen diszpergált (azaz, amely apró részecskékre - kristály) kristályos elegyet az A és B,

2) szilárdulási hőmérséklete alatti minimális olvadási hőmérséklet (ebben az esetben A vegyület),

3) megolvasztjuk és megszilárdítjuk eutektikus egy hőmérsékleten (az eutektikus hőmérséklet)

4) egy folyékony eutektikus összetétele ugyanaz, mint a szilárd anyag összetételét az eutektikus (eutektikus összetételű).


Minden más ötvözetek megszilárdítjuk hőmérséklet-tartományban - a likvidusz-hőmérséklet (azaz a kezdete megszilárdulás) a szolidusz hőmérséklete (azaz, a végén a megszilárdulás). Ha össze a különböző hőmérséklet a kezdeti keményedés ötvözetek és a vége hőmérséklet keményedés különböző ötvözetek, megkapjuk a folyási vonal és szolidusz. Ahol az olvadék feletti likvidusz vonal folyékony állapotban alatt szoliduszvonal - ötvözet szilárd állapotban, a sorok között - a keverék a folyékony fázis és kezdett kikristályosodni a komponens, A és B kristályosítása felmegy amíg a készítmény a folyékony fázis az eutektikus nem, akkor fordul elő megszilárdulása eutektikus összetételű, és a végső szilárd ötvözet - mechanikus keverékét, az eutektikus kristályokat, és a tiszta komponens a és B. Ha a szolidusz hőmérséklet különböző ötvözetek állandó, a folyási hőmérséklet - módosító I, mivel ez függ az ötvözet koncentrációjának (Emellett az egyik komponens csökkenti az olvadási hőmérsékletet egy másik komponens).


2. Az esetben, ha a komponensek végtelenül oldódik egymásban szilárd állapotban. Diagram a következő:


A szerkezet a ötvözetek homogén koncentráció szilárd oldatok egy alkotórész egy másik - . Szerez sorozat ötvözetei különböző koncentrációjú.


  1. A korlátozott a komponensek oldhatósági.

A jellemző - jelenlétében vonalak korlátozottan oldódnak. „Limited sol-kerékpánt” azt jelenti, hogy a koncentráció 1 B komponens oldható egy, majd (.) - nem, azonban diagramon azt két részre tagolódik - 1 diagram korlátlanul oldhatósági után (.) (.) 1 - teljesen oldhatatlan, a rajz, mint egy mechanikus keverék. 2. pont (.) - a koncentráció a eutektikus ötvözet.


Minden ötvözetek alacsonyabb koncentrációban B anyag (.) S szilárd oldatok, mielőtt a teljes hűtés. Ötvözetek koncentrációja legfeljebb S 1 a fenti SE vonal (.) (.) - szilárd oldatok  (szilárd oldatokban egyik komponenst a másikba), és az oldatot az SE alábbi  vált kiemelkedő a B komponenst kristályok vannak süllyesztve oldhatósága A. Ezek a A kristályokat nevezzük másodlagos. A folyamat kialakulásának a szekunder kristályok a szilárd oldatot az úgynevezett másodlagos kristályosodás, ellentétben a kristályokat elkülönítjük a folyékony fázistól (primer-TION a kristály). Az eutektikus keveréke kristályok  + BI. Amikor a hőmérséklet lecsökken TEC oldhatóságát B-A csökken, így amikor a hőmérséklet a szilárd oldat  jobb SE vonal, azt jelenti, a régióban között (.) 1 és (.) 2, is lesz, amikor kristályok is másodlagos, ellentétben régió (.) 2 ÷ 100% B, ahol az elkülönített primer kristályok B.


4. A kémiai vegyület - lényegében diagram ötvözetek A és B anyagok két állami diagramok - Egy anyag a kémiai összetétel és AmBn anyag a kémiai összetétel AmBn.


A tulajdonságait ötvözetek függ a kölcsönhatás a A és B komponensek, azaz a akár kapott struktúrát. azzal jellemezve, fázisdiagramok és mutatják a kölcsönhatás a komponensek, amelyek szerkezetet kapunk függően az ötvözet összetétele. Tulajdonságai között és az a fajta állapot diagram van egy link (ezeket a kérdéseket vizsgálták akadémikus Kurnakov). Kommunikáció tulajdonságai az ötvözetek a típusát a fázisdiagram vázlatosan alább: felső panel mutatja a megfelelő állapotdiagram, az alacsonyabb érték azt mutatja, hogy a különböző tulajdonságok változnak közbenső koncentrációk ötvözetek.

Ábra. 1. A formáció a mechanikai tulajdonságait ötvözetek változhat keverék egyenes vonalú.

Ábra. 2. A formáció szilárd oldatok tulajdonságai változnak sima íveket.

Ábra. 3. A tulajdonságait a különböző ötvözetek különböző koncentrációkban.


A legjobb technológiai tulajdonságai eutektikus ötvözetek. állami diagramok lehetővé teszik, hogy előre a viselkedését az ötvözetek kiválasztásához optimális koncentrációját ötvözetek függően a célra.


Kérdések előkészítése


  1. Miért a gyakorlatban leggyakrabban alkalmazott ötvözetek, mint a tiszta fémek?

  2. Mivel a kapcsolódó tulajdonságok a kémiai vegyületek a tulajdonságait a komponenseket alkotó őket?

  3. Ötvözetek a készítmény megolvasztjuk?

  4. Mik a tulajdonságai fémek nevezik technológia?

  5. Mi egy mechanikus keverék?

  6. Vajon összetételének megváltoztatásával az eutektikus kristályosodás során?

  7. Mi a fémötvözet?

  8. Ebben az esetben, egy mechanikus keverék?

  9. Mi az olvadási hőmérséklet?

  10. Mi az ötvözet folyékony állapotban?

  11. Robusztus mechanikai keverékéből a kristályos szerkezet?

  12. Mi az állam (fázis összetétele) ötvözet fölött a likvidusz-vonal?

  13. Úgynevezett összetevője az ötvözet?

  14. Abban az esetben, oldódási komponensek egymásba alkotó mechanikus keverék?

  15. Mennyire más olvadási hőmérséklete az eutektikus olvadási ötvözet összetevői összetevők?

  16. Mi kristályos szerkezetű ötvözetek a szilárd állapotban?

  17. Lehet egy kémiai vegyület, hogy egy komponense az ötvözet?

  18. Mi a folyási vonal?

  19. Mi az a hármas ötvözet?

  20. Mi ez az úgynevezett fém fázisban?

  21. Mi a helyzet az ötvözet alatt szoliduszvonal?

  22. Mi egy jó megoldás?

  23. Mi az az anyag koncentrációja az oldatban?

  24. Mi a kristály szerkezete eutektikus?

  25. Mi kristályosodás?

  26. Milyen koordinátákat államépítés diagram?

  27. Mi a szolidusz hőmérséklete?

  28. Mi a neve az öt ötvözet?

  29. Mi a helyzet az ötvözet közötti folyadékfázis solidus sor?

  30. Melyik ötvözet jobb technológiai tulajdonságai?

  31. Mi mikroraeaezete szilárd oldat?

  32. Amint koncentrációja határozza meg az ötvözet a fázisdiagram?

  33. Milyen eljárás az ötvözet közötti régióban a likvidusz és szolidusz sor?

  34. Mi az oldhatósága fémek egymást?

  35. Hogyan építsünk egy állapot diagramot?

  36. Mi a szoliduszvonal?

  37. Hogyan működik az oldhatósága a hőmérséklet?

  38. Hogyan mérjük a hőmérsékletet a ötvözet?

  39. Mi az összetétele a szilárd ötvözet szolidusz?

  40. Mi a helyettesítő szilárd oldat?

  41. Néhány pont a hűtési görbe egy grafikon az állam?

  42. Hogyan likvidusz hőmérséklete fázisdiagram oldhatatlan bármely más komponense?

  43. Az úgynevezett kémiai fémek vegyületei?

  44. Mik a főbb állami diagramok, tudod?

  45. Mi a helyzet az ötvözet alatti folyási vonal?

  46. Mi az oldhatósága fémek egymást?

  47. Mi hőelem?

  48. Mi egy közbeiktatott szilárd oldat?

  49. Hogyan szolidusz hőmérséklete a fázisdiagram oldhatatlan bármely más komponense?

  50. Rajzolj egy ábrája állapotában teljesen oldhatatlan összetevők egymást.

  51. Mi a szerkezet az ötvözet komponensek, végtelenül oldódik egymásban szilárd állapotban?

  52. Határozza meg a diagram komponensek állapotát, részlegesen oldódik egymásban, a vonal a korlátozott oldhatóság.

  53. Mi a kristályrács fém vegyület?

  54. Döntetlen teljes oldhatósága fázisdiagramja a komponensek egymással.

  55. Mi a kristályrács helyettesítő szilárd oldat?

  56. Draw fázisdiagramja részleges a komponensek oldhatósági egymásban.

  57. Mi kristályokat úgynevezett elsődleges? Másodlagos?

  58. Mi korlátlanul oldható a fémek egymáshoz?

  59. Rajzolni egy diagrammot vegyület Chemical vegyületet.

  60. Milyen állapotban van az ötvözet fölött szoliduszvonal?

  61. Hogyan összetételét kémiai vegyületek, amikor a hőmérséklet-változás?

  62. Mi eutektikus?

  63. Mi az elsődleges kristályosodási?

  64. Mi a kristályrács a szilárd oldatban?

  65. Milyen tulajdonságai eutektikus?

  66. Hogyan változtassuk meg a tulajdonságait ötvözetek komponensek nem oldódik egymásban?

  67. Mi cement?

  68. Mi az eutektikus hőmérséklet?

  69. Mi a másodlagos kristályosodás?

  70. Mi a korlátozott oldhatósága a fémek egymással?

  71. Az úgynevezett eutektikus összetételű?

  72. Hogyan módosítsa a tulajdonságokat ötvözött alkatrészeit, végtelenül oldódik egymásban?