Как возвести кривую охлаждения с использованием правила фаз

Металлические материалы, которые используются в технике, в большинстве случаев являются сплавами. Общность всех сплавов материала называют системой сплавов. Фазой же именуется однородная часть системы, которая имеет идентичный состав и агрегатное состояние. Дабы возвести кривую охлаждения материала, довольно знать число его компонентов и число фаз.



Вам понадобится

• – карандаш;
• – линейка.

Инструкция

1. Возможен, вам нужно возвести кривую охлаждения для железоуглеродистого сплава. Для начала определите, какие фазы существуют в системе. Так, в сплавах железа и углерода фазы представляют собой аустенит, феррит, цементит и графит.

2. Опишите всякую из этих фаз. Феррит – это структурная составляющая ?-сталь, которое растворяет углерод. Аустенит – крепкий раствор, тот, что получился методом внедрения в ?-сталь углерода. При понижении температуры из аустенита выдается цементит. Графит – это углерод, тот, что выдается в свободном состоянии в железоуглеродистых сплавах.

3. Для построения косой охлаждения воспользуйтесь правилом фаз Гиббса, которое формулируется так: в равновесной системе, на которую влияют только температура и давление, число степеней воли равняется разнице числа компонентов и числа фаз, увеличенных на 2.

4. Правило фаз Гиббса выражается формулой: f = n – K + 2, где f – это число степеней воли; n – число компонентов; K – число фаз. Примените правило фаз для железоуглеродистого сплава, тот, что имеет 2 компонента: сталь и углерод. Таким образом, точка 1: f = 2 – 2 + 1 = 1 – это ликвидус. Итог обозначает, что система одновариантна, то есть изменяя температуру сплав останется в таком же агрегатном состоянии.

5. Вычислите точку 2 и 3: f = 2 – 3 + 1 = 0 – это солидус либо эвтектическое перевоплощение. Итог обозначает, что система безвариантна и всякое метаморфоза приведет к изменению числа фаз.

6. Сделав вычисления, постройте кривую охлаждения. Начертите диаграмму зависимости температуры от времени и обозначьте на ней основные точки. Объединив точки между собой, вы получите линию ликвидуса и солидуса на графике.



Обратите внимание!
Дабы учесть все фазы диаграммы, нужно отлично знать структурные составляющие того материала, кривую охлаждения которого вы строите, и их свойства в зависимости от метаморфозы температуры.

Полезный совет
В некоторых графиках применяется не время, а другие показатели, скажем, связанность между температурой и тепловым растяжением.