- •Федеральное агентство по образованию
- •Сплавы и их структура
- •280100 – Безопасность жизнедеятельности
- •1. Общие сведения о диаграммах состояния двойных систем
- •1.1. Диаграмма состояния сплавов, образующих механическую смесь компонентов
- •1.3. Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы
- •1.4. Диаграмма состояния сплавов, образующих химические соединения
- •1.5. Диаграмма состояния сплавов, образующих перитектику
- •1.6. Метод определения количества и состава фаз в сплаве
- •1.7. Система железо-углерод
- •2. Методические указания к выполнению домашнего задания
- •3. Варианты домашних заданий вариант №1
- •Вариант №2
- •Вариант №3
- •Вариант №4
- •Вариант №5
- •Вариант №6
- •Вариант №7
- •Вариант №8
- •Вариант №9
- •Вариант №10
- •Библиографический список
- •Диаграммы состояния некоторых двойных систем
- •Пример выполнения домашнего задания
- •Студент
- •Оглавление
- •Сплавы и их структура
- •620002, Екатеринбург, Мира, 19
- •620002, Екатеринбург, Мира, 19
Вариант №9
1. Вычертите диаграмму состояния системы Cu-Ag (медь-серебро) (рис. П.1.6):
а) дайте определение α и β фазы в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 20 % Cu, 80 % Ag при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 700, 779, 000 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 800 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) перечислите структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 0,6 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
б) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагревании (до расплавления);
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 600, эвтектоидной, 1000 оС;
количество каждой фазы в процентах при температуре 740 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
Вариант №10
1. Вычертите диаграмму состояния системы Sb-Te (сурьма-теллур) (рис. П.1.3):
а) перечислите твердые фазы имеющиеся в рассматриваемой системе, дайте им краткую характеристику;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 70 % Te, 30 % Sb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 424, 500, 650 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 500 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) дайте определение фазы аустенит и цементит;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 0,6 % при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 600, эвтектоидной, 1100 оС;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1450 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 11
1. Вычертите диаграмму состояния системы Sn-Sb (олово-сурьма) (рис. П.1.1):
а) дайте определение фазы γ, β' в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 70 % Sb, 30 % Sn при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 320, 500, 600 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 500 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 эвтектическим содержанием углерода при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах эвтектоидной, 1100, 1500 оС;
количество каждой фазы в процентах при температуре 900 oC;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 12
1. Вычертите диаграмму состояния системы Sn-Sb (олово-сурьма) (рис. П.1.1):
а) дайте определение фазы γ, β' в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 80 % Sb, 20 % Sn при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 300, 325, 450 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 450 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 эвтектическим содержанием углерода при нагреве;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах эвтектоидной, 1000, 1500 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 900 oC;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 13
1. Вычертите диаграмму состояния системы Pb-Sn (свинец-олово) (рис. П.1.2):
а) дайте определение фазы α, β в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 60 % Sn, 40 % Pb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 100, 200, 350 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 250 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) укажите фазы и структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 1,8 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
в) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагреве до расплавления;
г) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 600 oC, эвтектоидной, 1500 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 800 oC.
ВАРИАНТ 14
1. Вычертите диаграмму состояния системы Pb-Sn (свинец-олово) (рис. П.1.2):
а) дайте определение фазы α, β в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 70 % Sn, 30 % Pb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 100, 183, 300 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 250 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) дайте определение фазы аустенит и цементит в этой системе, перечислите их свойства
б) укажите фазы и структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 1,8 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
в) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагреве до расплавления;
г) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 600 oC, эвтектической, 1400 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1200 oC.
ВАРИАНТ 15
1. Вычертите диаграмму состояния системы Sb-Te (сурьма-теллур) (рис. П.1.3):
а) дайте определение фазы α, β в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 95 % Te, 5 % Sb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 200, 400, 500 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 350 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, объясните различия в свойствах этих фаз;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 2,5 % при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 900 oC, 1300, 1500 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1300 oC;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 16
1. Вычертите диаграмму состояния системы Al-Si (алюминий-кремний) (рис. П.1.4):
а) перечислите твердые фазы имеющиеся в этой системе, дайте им характеристику;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 8 % Si, 92 % Al при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 300, 600, 700 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 450 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) перечислите структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 2,5 % при комнатной температуре после медленного охлаждения, укажите при этой температуре фазы, дайте им краткую характеристику;
б) опишите в сплаве с содержанием углерода 2,5 % фазовые превращения при нагреве до расплавления;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 600, 1000, 1200 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1200 oC.
ВАРИАНТ 17
1. Вычертите диаграмму состояния системы Cu-Zn (медь-цинк) (рис. П.1.5):
а) дайте краткую характеристику α, β фазам в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 20 % Zn, 80 % Cu при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 600, 900, 1050 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 950 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре после медленного охлаждения.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) дайте определение фазы аустенит и цементит, сравните строение и свойства этих фаз;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 1,0 % при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах эвтектоидной, 1100, 1400 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1400 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 18
1. Вычертите диаграмму состояния системы Cu-Zn (медь-цинк) (рис. П.1.5):
а) дайте краткую характеристику α, β фазам в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 50 % Zn, 50 % Cu при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 500, 800, 900 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 500 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре после медленного охлаждения.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) перечислите структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 1,0 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
б) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагревании (до расплавления);
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 750, 1200, 1400 оС;
количество каждой фазы в процентах при температуре 600 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 19
1. Вычертите диаграмму состояния системы Cu-Ag (медь-серебро) (рис. П.1.6):
а) дайте определение α и β фазы в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 80 % Cu, 20 % Ag при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 700, 779, 800 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 800 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) перечислите структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 3,5 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
б) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагревании (до расплавления);
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах эвтектоидной, 1000, 1300 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1000 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 20
1. Вычертите диаграмму состояния системы Cu-Ag (медь-серебро) (рис. П.1.6):
а) дайте определение α и β фазы в этой системе;
Б) опишите фазовые превращения в сплаве с 60 % Cu, 40 % Ag при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 700, 800, 900 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 800 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) перечислите структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 3,5 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
б) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагревании (до расплавления);
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 1000, 1200, 1400 оС;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1200 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 21
1. Вычертите диаграмму состояния системы Sn-Sb (олово-сурьма) (рис. П.1.1):
а) дайте определение фазы γ, β' в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 5 %Sb, 95 %Sn при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 50, 200, 300 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 50 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 % при нагреве;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 1100, 1200, 1400 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1100 oC;
структурные составляющие при комнатной температуре.
ВАРИАНТ 22
1. Вычертите диаграмму состояния системы Al-Si (алюминий-кремний) (рис. П.1.4):
а) дайте определение α-фаза в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 50 % Si, 50 % Al при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 500, 700, 900 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 700 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) дайте определение фазы аустенит и цементит в этой системе;
б) опишите в сплаве с содержанием углерода 5,5 % фазовые превращения при нагреве до расплавления;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 1000, 1300, 1500 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1300 oC.
ВАРИАНТ 23
1. Вычертите диаграмму состояния системы Pb-Sn (свинец-олово) (рис. П.1.2):
а) дайте определение фазы α, β в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 20 % Sn, 80 % Pb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 200, 250, 350 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 250 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) укажите фазы и структурные составляющие в сплаве с содержанием углерода 1,2 % при комнатной температуре после медленного охлаждения;
в) опишите фазовые превращения в этом сплаве при нагреве до расплавления;
г) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 800 oC, 1400, 1500 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 800 oC.
ВАРИАНТ 24
1. Вычертите диаграмму состояния системы Pb-Sn (свинец-олово) (рис. П.1.2):
а) дайте определение фазы α, β в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 90 %Sn, 10 %Pb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 100, 183, 300 oC;
количество жидкой фазы в процентах при температуре 350 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 1,5 % при охлаждении до комнатной температуры;
г) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 700 oC, 1100, 1400 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1400 oC.
ВАРИАНТ 25
1. Вычертите диаграмму состояния системы Sb-Te (сурьма-теллур) (рис. П.1.3):
а) дайте определение фазы α, β в этой системе;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с 50 % Te, 50 % Sb при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (концентрацию компонентов в фазах) при температурах 200, 400, 600 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 350 оС;
структурные составляющие при комнатной температуре.
2. Вычертите метастабильную диаграмму состояния системы железо-углерод (рис. П.1.7):
а) дайте определение фазы аустенит и цементит в этой системе, объясните различие в свойствах фаз;
б) опишите фазовые превращения в сплаве с содержанием углерода 4,0 % при охлаждении;
в) определите для заданного сплава:
химический состав фаз (содержание углерода в фазах) при температурах 700 oC, 1000, 1300 oC;
количество каждой фазы в процентах при температуре 1000 oC;
структурные составляющие при комнатной температуре.