алуминиеви свойства

Имоти на сплавта. Държавници СПЛАВИ

Чисти метали рядко се използват в практиката (с изключение на мед и алуминий, които се използват като електроенергия проводници). Освен че е чист метал е много трудно да се получи (космически технологии позволяват да се направи това), се оказва, че механичните и технологичните свойства не отговарят на изискванията на чл. Технологични свойства - това е ковък, леене свойства и способност за обработване на режещия инструмент - т.е. способността на даден материал на определена технология за обработка, която е дали и колко лесно е да го направи на този материал да се направи парче по някакъв начин. Оказва се, че сплави имат по-добри механични и технологични свойства, поради което те са широко използвани в практиката.

Метални сплави нарича вещество, състоящо се от два или повече компоненти (метали и неметали - О, S, Р, Si), получени чрез сливане и синтероване, електролиза и дори сублимация.

Компоненти сплави в повечето случаи течност са напълно разтворими в един от друг, т.е. представляват воден разтвор, където атомите на различните компоненти повече или по-малко равномерно смесени заедно. В твърди сплави образува твърд разтвор, химични съединения, механична смес.

^ 1. Твърд разтвор - в много сплави в кристализацията (при прехода към твърдо състояние) се поддържа равномерно разпределение на атомите на различните компоненти, т.е. разтворимостта се запазва. Микроструктурата на твърдия разтвор е напълно хомогенен и идентичен по състав и структура на зърното, подобен на чист метал решетка -kristallicheskaya имат идентични компоненти, но в чист метал, всички възли са заети от атома на един елемент, и твърд разтвор на атоми на различни компоненти, които твърдия разтвор - като разтвор наречен заместване твърд разтвор. Атомите-ЛИЗАЦИЯ компонент се разтваря могат също да бъдат разположени в компонент кристална решетка - разтворител - след това този разтвор се нарича изпълнение твърд разтвор.

Разтворимост в твърдо състояние може да бъде неограничена и ограничена. Разтворимостта на твърдия разтвор, получен във всеки количествено съотношение на компонентите, наречен безкраен (+ вода сироп, вода + алкохол + вода сок). Ако един компонент се разтваря в още един определен количествено съотношение, след това се нарича ограничена разтворимост (вода + сол NaCl - наситен разтвор).

2. Химично съединение ^ - понякога различни метали и неметали или метали да образуват определен вид на химично съединение, които показват AmVn - т.е. м атоми на компонент А имат п атоми на компонент В. химични съединения имат кристална решетка, която е различна от кристалните решетки, които са компоненти а и Б. състава на химичното съединение е постоянна, т.е. по време на загряване и охлаждане не се променя и химичните свойства на съединенията могат да се различават значително от свойствата на началните съставки. Пример на такива химични съединения - Fe3 С, по-нататък цементит или железен карбид. В цементит 6,67% въглерод (атомно тегло на желязо - 56, въглерод - 12, докато Fe3 С тежи 56 * 3 + 12 = 180; върху въглен в продължение на 12  180. 100% = 6,67%).

^ 3. Механично смес - ако компонентите на сплави в твърдо състояние не са разтворими в един от друг и образуват заедно химично съединение с атомите на кристализацията на сплав от всеки компонент образуват отделни кристалната решетка и зърнени компоненти на сплавта да се образува механично смес ( например, кристалите и речен пясък фракция, речни и захар).

* Концепцията на фазова диаграма на сплави

Наречен състояние диаграма графично представяне на състоянието фаза на сплавите като функция на температурата и концентрацията.

Запознайте се с основните понятия:

- компонент (от латинската дума "съставка") - вещество, което образува компоненти сплави могат да бъдат отделни елементи (метали и неметали Fe С) и стабилни химични съединения (Fe3 С);

- фаза - хомогенен по химичен състав и кристална структура на системата, отделени от останалите части на интерфейса (това е, например, течни и твърди разтвори, химическо съединение, и др ..).

Построява диаграмата на състоянията в координати "температура - концентрация". Ще rassmat Riva прост двоичен сплав, като например, състояща се от компонентите А и В. След сплавта се характеризира с точка на отсечката се приема като 100%. Краищата на А и В съответстват на сто процента състав на чистите компоненти.

Всяка точка на сегмента AB характеризира състав на сплавта двоичен:

точка В - 25% В и 75% А

точка D - 60% В и 40% А

За конструиране на фазова диаграма на компонентите на серията са изработени от сплави на различни състави и за всеки охлаждане крива построена: компонентите в необходимата процентно съотношение-SG се поставят в тигел (гърне тип съд, изработен от огнеупорен или огнеупорни материали) и се загрява до течно състояние.

Стопената сплав се поставя термодвойка (две жици от различни метали или сплави са заварени в единия край, свободните краища на проводниците са свързани с галванометър с темпера -. Мащаб температура При нагряване на заварените краища на заварката настъпва термо-едн, чиято величина е в пряка зависимост от температурата на възел. термични електродвижещата сила действа върху галванометър, карайки го да отклони стрелката). Температурата се измерва по този начин се записва на редовни интервали от време, след това тази зависимост изграждане на парцел "фалшификация движение (V) - време (X)". След това охлаждащата крива като критичните точки на всяка сплав и ги прехвърля в диаграмата на състоянията.

В зависимост от естеството на получената структура в сплави (механична смес, твърд разтвор, химическо съединение) се разграничат следните основни видове държавна диаграми:

1. случай на пълна неразтворимост в държавните компоненти твърди (механична смес);

2. При неограничен разтворимост на компонентите в твърдо състояние;

3. случай на ограничена разтворимост на компонентите в твърдо състояние;

4. Когато компонентите образуват химично съединение.

Нека ги разгледаме по-подробно.

1. случая, когато компоненти имат неограничен разтворимост в течно състояние и не се разтварят в твърда един в друг, т.е. образуват механична смес. Всеки компонент има точка на топене (това втвърдяване).

Излива точка сплави на междинно съединение състав привидно ще се намира някъде между температурата на топене на А и В. Температурата на топене не е така.

Оказва се, че за всеки компонент е определен процент от тези компоненти, което води до получаване на много специално механична смес, наречена евтектична (от гръцката дума "legkoplavyaschiysya"), който има следните свойства:

1) твърдо вещество евтектична - силно диспергиран (т.е., състояща се от минута частици - кристал) кристал смес А и В,

2) неговата температура на втвърдяване под минималната температура на топене (в този случай съединение А),

3) се стопява и се втвърдява евтектична в една температура (температурата на евтектична)

4) евтектична композиция течност е същата като състава на твърдата евтектични (евтектична състав).

Всички други сплави се затвърди в температурен диапазон - от температурата на ликвидус (т.е. началото на втвърдяването) до температурата на солид (т.е., на края на втвърдяване). Ако комбинирате всички различни температури на появата на закалени сплави и всички крайни температура втвърдяване на различни сплави, ние получаваме втечняване линия и солид. Където стопилката над ликвидус линията е в течно състояние под солид линия - сплав в твърдо състояние, между редовете - смес на течната фаза и началото да кристализира компонентите А и В. Кристализация се покачва до състава на течната фаза на евтектични не след това се случи втвърдяване на състава на евтектична и крайната твърда сплав - механична смес от кристали евтектични и чистия компонент а и В. Ако солид температури за различни сплави е константа, температурата на ликвидус - изменение I, тъй като това зависи от концентрацията на сплав (добавяне на един от компонентите намалява температурата на топене на друг компонент).

2. случаите, когато компонентите са безкрайно разтворими във всяка друга в твърдо състояние. Диаграма е както следва:

Структурата на сплавите на хомогенна концентрация е твърди разтвори на един компонент в друга - . Тя получава серия сплави с различна концентрация.

Ограничената разтворимост на компонентите.

Характерна особеност - наличието на линии на ограничена разтворимост. "Limited зол джанта" означава, че концентрация от 1 компонент В е разтворим в А, и след това (.) - не, обаче диаграма като го разделя на две части - (.) 1-схема е дадена неограничен разтворимост след (.) 1 - напълно неразтворим, диаграмата като механична смес. Точка 2 (.) - концентрацията на сплавта на евтектична.

Всички сплави с по-ниска концентрация на вещество В (.) S са твърди разтвори преди пълното охлаждане. Сплави с концентрация до S 1 по-горе SE линия (.) (.) - твърди разтвори  (твърди разтвори на един компонент в друга), и разтворът на SE-долу  стават кристали виден компонент В са намалени, разтворимост във А. Тези кристалите се наричат вторични. Процесът на образуване на вторични кристали на твърдия разтвор се нарича вторична кристализация, за разлика от изолиране на кристалите от течната фаза (първична-ционни на кристала). Евтектичната е смес от кристали  + BI. Когато температурата падне под Tec разтворимост на В към А е намалена, така че, когато температурата на твърдия разтвор  полето SE линия, означава, в района между (.) 1 и (.) 2, също ще бъдат предоставени кристали също вторичен разлика област (.) 2 ÷ 100% в, където разпределени първични кристали В.

4. Химично съединение - същество диаграма сплави вещества А и В се състои от две държавни диаграми - вещество с химическия състав и AMBN вещество в химическия състав AMBN.

Свойствата на сплави зависи от взаимодействието на компонентите А и В, т.е. дали те получен структура. характеризиращ се с фазова диаграма и показва взаимодействието на компоненти, чиято структура се получава в зависимост от състава на сплавта. Между свойствата и вида на диаграмата на състоянията, има връзка (тези въпроси изследвани академик Kurnakov). Комуникационни свойства на сплавите с типа на диаграмата на фазова показано схематично по-долу: горен панел показва съответното състояние диаграма, долната фигура показва как различните свойства варират междинни концентрации сплави.

Фиг. 1. В образуването на механичните свойства на сплави варира смес праволинейно.

Фиг. 2. образуването на твърди разтвори свойства варират от гладки криви.

Фиг. 3. свойства на различни сплави при различни концентрации.

Най-добрите технологични свойства са еутектични сплави. държавни диаграми позволяват да се предвиди поведението на сплавите за избор на оптимални концентрации на сплави в зависимост от предназначението им.

Въпроси за приготвяне

Защо на практика по-често се използват сплави от чисти метали?
Както свързани свойства на химичните съединения със свойствата на компонентите им, които са?
Сплави на състава се стопяват?
Какви са свойствата на металите, се наричат технология?
Какво е механична смес?
Има ли промяна в състава на евтектични по време на кристализация?
Какво е металната сплав?
В този случай, механична смес?
Каква е температурата на стапяне?
Какво е сплав в течно състояние?
Здрава механична смес от кристалната структура?
Това е състояние (фаза състав) сплав горе ликвидус линията?
Какво се нарича компонент на сплавта?
В случай на разтваряне на компонентите във всяка друга съставляващи механична смес?
Как се различава от температурата на топене на компонентите на евтектична сплав топене компоненти?
Какво представляват кристална структура, сплави в твърдо състояние?
Може химично съединение да бъде компонент на сплавта?
Каква е втечняване линия?
Какво е трикомпонентна сплав?
Какво се нарича в метална фаза?
Какво е състоянието на сплавта по-долу солид линия?
Какво е твърд разтвор?
Каква е концентрацията на веществото в разтвора?
Какво е кристалната структура на евтектични?
Какво е кристализация?
В какво координати са изграждането на диаграма на състоянието?
Каква е температурата на солид?
Какво се нарича пет сплав?
Какво е състоянието на сплавта между ликвидус и солид линии?
Коя сплав има по-добри технологични свойства?
Какво е микроструктурата на твърд разтвор?
Както е определено от концентрацията на сплавта на диаграмата фаза?
Какъв процес е в сплавта в района между ликвидус и солид линии?
Какво е разтворимостта на метали в един от друг?
Как да се изгради една диаграма на състоянието?
Каква е солид линия?
Как разтворимостта на температурата?
Как да се измери температурата на сплав?
Какъв е съставът на твърда сплав солид линия?
Какво е заместващата твърдо решение?
За някои точки на кривата на охлаждане е класация на държавата?
Как температурата на стапяне на фазовата диаграма са неразтворими във всеки друг компонент?
Какво се нарича химичните съединения на метали?
Какви са основните типове диаграми на състоянията, знаеш ли?
Какво е състоянието на сплавта по-долу втечняване линия?
Какво е разтворимостта на метали в един от друг?
Какво е Термодвойка?
Какво е заставка твърдо решение?
Как температурата на солид на фазовата диаграма са неразтворими във всеки друг компонент?
Начертайте диаграма на състояние на пълно компоненти неразтворимост във всеки друг.
Каква е структурата на компонентите на сплави, безкрайно разтворим във всяка друга в твърдо състояние?
Определете състоянието на диаграма компоненти, частично разтворим в един от друг по линията на ограничена разтворимост.
Какво е кристална решетка метал съединение?
Равен пълна разтворимост диаграма на компонентите един към друг.
Какво е кристална решетка заместващата твърдо решение?
Равен фазова диаграма на частично разтворимост на компонентите един към друг.
Какво кристали се наричат първични? Средно?
Какво е неограничена разтворимост на метали в един от друг?
Направи диаграма съединение Химично съединение.
В какво състояние е сплавта горе солид линия?
Как състава на химични съединения, когато температурните промени?
Какво е евтектична?
Какво е основното кристализацията?
Какво е кристална решетка в твърда решение?
Какво свойствата на евтектична?
Как да променя свойствата на сплавите от компонентите не са разтворими във всяка друга?
Какво е цимент?
Каква е евтектична температура?
Какво е вторичен кристализацията?
Какво е ограничената разтворимост на метали в един от друг?
Какво се нарича евтектична състава?
Как да променя свойствата на алуминиеви компоненти, безкрайно разтворими един в друг?