Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 25 ] 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

Такие превращения происходят во многих промышленных сплавах, например во многих сплавах железа, титана и др.

Диаграммы состояния сплавов, образующих твердые растворы с неограниченной растворимостью, в которых один из компонентов А имеет две модиоикации Л„ и Лр, представлены на рис. 48, а.

80 Ю0%8 о

20 iO ВО

компоненты которых имеюг

Рнс. 48. Диаграммы состояния сплавов, полиморфные превращения; о - полиморфное превращение одного компонента (А н А)\ 6 - то же двух компонентов (Л, Лр, и Bg) н образование эвтектоида

Для случая, приведенного на рис. 48, а, все сплавы после затвердевания состоят из р-раствора, который является твердым раствором компонентов Лр (в состоянии, когда он имеет р-модификацию) и В. При понижении температуры Лр-модификация превращается в Л „-модификацию. Поэтому в области, ограниченной линиями аЬ и ас, в равновесии находятся две фазы ос + Р, где р-фаза является твердым раствором компонента В и р-модификации компонента Л, а а-фаза - твердым раствором В и «-модификации компонента Л. Ниже линии аЬ сплавы состоят только из а-фазы. Кристаллическая решетка а-раствора отлична от решетки р-раствора. На диаграмме (рис. 48) линия ас при охлаждении соответствует температуре начала, а линия аЬ - температуре окончания полиморфного Р а-превращения. Например, при температуре tg (сплав ), точка rui) р-твердый раствор становится

неустойчивым и в его кристаллах возникают зародыши а-твердого раствора, состав которого соответствует точке /7,. Развитие превращения (3а возможно только при дальнейшем охлаждении сплава. Образу-юпнеся кристаллы а-твердого раствора при понижении температуры изменяют свой состав по линии аЬ, а кристаллы Р-твердого раствора - по линии ас.

При температуре 4 (точка «з) полиморфное превращение р а заканчивается, и при более низкой температуре сплав имеет однофазную структуру а-твердого раствора. В сплавах, находящихся между точками b а с, превращение р а при комнатной температуре не заканчивается; после охлаждения до 20 °С эти сплавы сохраняют двухфазную структуру а -f р.

Сплавы, лежащие правее точки с, не претерпевают полиморфного превращения.

Из диаграммы видно, что полиморфное р а-пре-вращение в сплавах протекает в интервале температур и сопровождается диффузионным перераспределением компонентов между обеими фазами.

Диаграмма состояния сплавов, у которых высокотемпературные модификации компонентов р обладают полной взаимной растворимостью, а низкотемпературные а - ограниченной, приведена на рис. 48, б. В результате первичной кристаллизации все сплавы этой системы образуют р-твердый раствор.

С понижением температуры р-твердый раствор распадается вследствие ограниченной растворимости компонентов в а-модификации (рис. 48, б). Линии ас и be соответствуют температурам начала распада Р-твердого раствора. При температурах ниже линии ас в равновесии находятся кристаллы твердых растворов а и р, состав которых определяется линиями ас (Р-фаза) и ad (а-фаза).

При температурах ниже линии ас в равновесии находятся р- и а-фазы. Состав р-твердого раствора при понижении температуры изменяется по линии ас, а а-фазы - по линии ad. При температурах ниже линии сЬ в равновесии находятся р- и афазы. Состав р-твердого раствора при понижении температуры изменяется по линии be, а а - по линии be. По достижении изотермы dee р-твердый раствор, состав которого отвечает точке с, при постоянной температуре распадается (С = 0): Рс аа -г ае - эвтектоид.

Подобные превращегтя в отличке от эвтектического называют э в т е к т о и д н ы м и, а смесь полученных кристаллов (а + а) - э в т е к т о и д о м. Сплавы, расположенные левее точки с, называются д о э в -т е к т о и д и ы м и, сплав, отвечающий точке с, - э в т е к т о и д н ы м и сплавы, лежаолие правее точки с, - заэвтектоидиыми.

Линия df указывает на изменение предельной растворимости компонента В в а-модификацип компонента А в зависимости от температуры, а линия ek компонента А в а-модификации компонента В.

Понятие о диаграммах состояния тройных сплавов

Диаграмма состояния тройных сплавов имеет вид трехгранной призмы. Основанием призмы служит равносторонний треугольник, который указывает концентрацию компонентов. Этот треугольник называют к о н-ц е н т р а ц и о н н ы м.

Компоненты, образующие сплав, указывают в вершинах треугольника, двойные сплавы - на сторонах треугольника, а тройные сплавы - точками внутри треугольника.

Для определения состава тройного сплава используют свойство равностороннего треугольника: если через любую точку внутри треугольника, например М (рис. 49), провести прямые, параллельные сторонам, то сумма отрезков а, Ь, с, отмеченных на сторонах, равна стороне треугольника {а + b -\- с = АВ = ВС = = СА).

За 100 % одного из компонентов принимают сторону треугольника. Для определения состава сплава, соответствующего, например, точке М, пользуются отрезками Mh, Mk и Mg, равными соответственно отрезкам а, b и с. Концентрации отсчитывают по часовой стрелке. Тогда отрезок а соответствует содержанию компонента А, отрезок b - содержанию компонента В и отрезок с - содержанию компонента С.

Температуры откладывают по высоте призмы. В связи с этим для указания фаз и структуры тройного сплава в зависимости от концентрации и температуры необходимо пространственное изображение соответствующей диаграммы.