Какая связь между твердым раствором и свойствами сплава

Содержание:

• При образовании твердого раствора важен предел прочности
• Получения высоких литейных свойств
• Сплавы, допускающие горячую и холодную обработку
• Схема микроструктур сплавов
• Фазовый состав и свойства сплавов

При образовании твердого раствора важен предел прочности

Существует четкая взаимосвязь между составом и структурой сплава, которая определяется типом диаграммы состояния и характеристиками сплава.

При образовании твердого раствора прочность на растяжение, предел текучести и твердость увеличиваются, сохраняя при этом достаточно высокую ductility. In при образовании твердого раствора входного типа прочность во много раз больше, чем при образовании замещенного твердого раствора той же концентрации.

Сочетание повышенной прочности и отличной пластичности позволяет использовать твердые растворы в качестве основы для конструкционных сплавов.

Благодаря своей высокой пластичности сплав-твердый раствор легко деформируется, но обработка резанием оказывается недостаточной. Такие сплавы обладают низкой Литейной способностью.

• За счет образования твердого раствора электрическое сопротивление значительно возрастает. Поэтому сплав-твердый раствор широко используется в производстве проволочных нагревательных элементов и реостатов.

Получения высоких литейных свойств

Для получения высоких литейных свойств концентрация компонентов в сплаве превышает конечную растворимость в твердом состоянии и должна приближаться к эвтектическому составу. Эвтектический сплав обладает хорошей текучестью.

Однако, когда эвтектика появляется в структуре сплава, его пластичность значительно снижается. Поэтому в кованых сплавах содержание компонентов не превышает значения предельной растворимости при эвтектической температуре.

• Соединения, образующиеся в сплаве, имеют значительно отличающиеся свойства от свойств исходного компонента. У них очень высокая твердость, но они рассыпчатые. Соединение очень важно как твердый структурный компонент сплава.

В состав сплава входят металлы (железо, медь, алюминий, никель и др.) и неметаллические элементы (углерод).Соединения, находящиеся в рассматриваемом интервале температур, если они не диссоциируют на составные части, могут быть компонентом. Количество компонентов, составляющих систему (сплав), может быть различным.

Чистые металлы-это однокомпонентные системы.

Техническая ценность материала зависит от структуры и выражается в его свойствах, например, сплав 2 металлов-2 компонента.

Структура материала характеризуется его структурой. Структура-это набор стабильных связующих элементов materials. It обеспечивает его целостность и сохранение основных характеристик, наряду с внешними и внутренними модификациями. Структура материала определяется многими факторами: строением атомов, ионов, молекул, распределением электронов в нем, типами связей между частицами. В зависимости от назначения изделия, металлы и сплавы нуждаются в определенных свойствах.

Сплавы, допускающие горячую и холодную обработку

Эти свойства подразделяются на 4 группы: физические, химические, механические и технические. Чистый металл после кристаллизации всегда состоит из одного и того же типа мелких кристаллов. Из злаков того же химического состава. Ряд частиц (кристаллитов) одного и того же химического состава называется фазой. Все чистые металлы однофазны. В отличие от чистых металлов, процесс формирования сплава значительно сложнее. Результаты кристаллизации редко становятся ясными.

Это обусловлено взаимной растворимостью компонентов, условиями охлаждения и последующей термообработкой. Если сплав состоит из частиц одинакового химического состава, то он однофазный (однородный).

Если образуются кристаллы различного химического состава, то сплав считается многофазным(гетерогенным) и его фазовый состав определяется типом образующихся кристаллов.

Зерно в разных фазах может сосуществовать по-разному. Структура частиц невидима невооруженным глазом, но она доступна только для микроскопического исследования тонких, полированных и вытравленных деталей.

• Структура сплава, наблюдаемая под микроскопом, называется микроструктурой (на самом деле ее часто называют просто «структурой»).

Схема микроструктур сплавов

Механические, технологические и другие свойства в конечном счете определяются фазовым составом и структурными компонентами. Этим объясняется целесообразность наличия большого количества сплавов, химический состав которых часто»незначительно» отличается.

Существует четкая взаимосвязь между фазовым составом и свойствами сплава. Однофазные сплавы на основе ненасыщенных α-растворов пригодны для холодной и горячей деформации, так как обладают высокой пластичностью при низких и высоких температурах.

• Поскольку при изменении температуры не происходит фазового превращения, исключается возможность термического упрочнения, и поэтому отверждается только холодная деформация. 。Многофазные сплавы с низкой пластичностью или хрупкими фазами имеют пониженную пластичность.

Фазовый состав и свойства сплавов

Обычно они ограничиваются обработкой давлением (например, только в «горячем»или» холодном » состоянии) или вообще не деформируются.

Сплавы, содержащие компоненты, растворимость которых изменяется, допускают термическое упрочнение (за счет закалки и последующего старения).

Сплавы с составом, близким к эвтектическому, обладают повышенными литейными свойствами (из-за отсутствия крупных первичных кристаллов используются бывшие эвтектические сплавы).

Рефераты по материаловедению