2. Методические указания к выполнению домашнего задания

Домашнее задание составлено в 25 вариантах. Каждый студент должен выполнить вариант, номер которого соответствует последней цифре в журнале.

Первая часть задания охватывает материал тем: диаграммы состояния двойных систем, фазы в сплавах.

Вторая часть задания посвящена изучению фазовых превращений в сплавах системы железо-углерод.

При выполнении заданий необходимо использовать указанную ниже литературу. К методическим указаниям прилагаются диаграммы состояния двойных систем, которые следует использовать при ответах на вопросы домашнего задания.

При описании фазовых превращений в сплавах предполагаем, что эти превращения совершаются в полном соответствии с приведенной диаграммой состояния. Наиболее отвечает к такому случаю малая скорость охлаждения сплава.

Описывая превращение в сплаве, нужно последовательно отмечать точки, соответствующие температурам начала и конца кристаллизации жидкой фазы, указывать состав первых порций выделившейся твердой фазы, изменение составов как жидкой, так и твердой фаз при дальнейшем охлаждении, наличие фаз в каждом интервале температур с указанием изменения их состава и количества и т.д. При встрече с горизонтальными линиями диаграммы следует указать, какое превращение совершается при данной температуре в сплаве, в чем оно состоит (написать уравнение реакции), сколько и какие фазы в нем участвуют и чем это превращение завершается. Следует отметить, что распространенной ошибкой является представление о том, что с окончанием кристаллизации заканчивается фазовое превращение. Если при дальнейшем охлаждении в твердом состоянии наблюдается изменение состава фаз и их количества, то это связано с протеканием процессов выделения или растворения фаз. При определении химических составов фаз следует показать на диаграмме точки, позволяющие найти на оси состава количество компонентов, содержащихся в фазах.

В приложении приведены диаграммы состояния двойных систем и пример ответа на домашнее задание.

3. Варианты домашних заданий вариант №1

1. Вычертите диаграмму состояния системы Sn-Sb (олово-сурьма) (рис. П.1.1):

а) дайте определение фазы α, β' в этой системе;

б) опишите фазовые превращения в сплаве с 20 % Sb, 80 % Sn при охлаждении;

в) определите для заданного сплава:

• химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 200, 246, 400 ^oC;

• количество жидкой фазы в процентах при температуре 300^оС;

• структурные составляющие при комнатной температуре.

2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):

а) дайте определение фазы феррит и цементит в этой системе;

б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 5,5 % при охлаждении;

в) определите для заданного сплава:

• химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах эвтектоидной, 1300, 1500 ^оС ;

• количество каждой фазы в процентах при температуре 900 ^oC;

• структурные составляющие при комнатной температуре.