Színfémek és ötvözetek egyensúlyi lehűlése. Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Színfémek és ötvözetek egyensúlyi lehűlése. Összeállította: Csizmazia Ferencné dr."

Henrik Tamás
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 Színfémek és ötvözetek egyensúlyi lehűlése Összeállította: Csizmazia Ferencné dr. 1

2 Színfém lehűlési görbéje (nincs allotróp átalakulás) F + Sz = K + 1. K = 1 1. Szakasz F=1 olvadék Sz =1 T változhat 2. Szakasz F=2 olvadék + szilárd Sz= 0 T = constans 3. Szakasz F=1 szilárd. 1. szakasz 2. szakasz Sz=1 T változhat Az ábrán látható dt hőmérsékletkülönbség a kristályosodás megindításához kell! 3. szakasz 2

Szakasz F=2 olvadék + szilárd Sz= 0 T = constans 3. Szakasz F=1 szilárd. 1.

3 Színfém lehűlési görbéje (nincs allotróp átalakulás) Az olvadás- illetve dermedésponton a két fázis szabadenergiája egyenlő F olv. = F szilárd Minél nagyobb a túlhűtés, illetve a túlhevítés annál nagyobb a különbség a két fázis szabadenergiája között, tehát annál nagyobb az átalakulás hajtó ereje. 3

= F szilárd Minél nagyobb a túlhűtés, illetve a túlhevítés annál nagyobb a

4 Színfém lehűlési görbéje (nincs allotróp átalakulás) Egyszerűsített lehülési görbe.. 4

5 Színfém hevítési és lehűlési görbéje (Fe) (allotróp átalakulás van ).. 5

6 A vas fázisainak szabadenergia görbéi.. 6

7 Szilárd oldat lehűlési görbéje F + Sz = K + 1 K= 2 A és B 1. Szakasz F=1 Sz=2 T és c változhat 2. Szakasz F = 2 Sz = 1 T változhat 3. Szakasz F = 1 Sz = 2 T és c változhat 1. szakasz 2. szakasz 3. szakasz 7

8 Vegyület lehűlési görbéje A vegyületek (A m B n ) keletkezhet un. nyílt maximummal, azaz egy állandó hőmérsékleten dermed és olvad a vegyület, ami a színfémmel azonos lehűlési görbét eredményez... 8

9 Kétalkotós egyensúlyi diagramok A fémek és ötvözeteik viselkedésének vizsgálata a lehűlési görbék segítségével megtehető. két fém minden lehetséges összetételét egyensúlyi diagramon vagy állapot ábrán Az egyensúlyi diagram vízszintes tengelyén az A és B alkotó összes lehetséges koncentrációi, függőleges tengelyén a hőmérséklet van feltüntetve. 9

két fém minden lehetséges összetételét egyensúlyi diagramon vagy állapot ábrán Az

10 Kétalkotós egyensúlyi diagramok Az egyensúlyi diagram vízszintes tengelye az alapvonal - koncentráció egyenes - hossza 100 % -nak felel meg. A vonal egyik vég pontja A (100 % A), a másik vég pontja a B (100 % B) alkotónak felel meg. A közbenső pontok, A-tól B felé haladva a két alkotó %-át mutatják. A függőleges tengelyre a hőmérsékletet visszük fel. 10

A vonal egyik vég pontja A (100 % A), a másik vég pontja a B (100 % B) alkotónak felel

11 Kétalkotós egyensúlyi diagramok szerkesztése.. 11

12 Az egyensúlyi diagramok értelmezése adott ötvözetben és adott hőmérsékleten az alábbi kérdéseket kell megválaszolni az egyensúlyi diagramok segítségével: milyen fázis, vagy fázisok találhatók milyen az adott fázis, vagy fázisok összetétele, koncentrációja mennyi a fázis, vagy fázisok mennyisége 12

diagramok segítségével: milyen fázis, vagy fázisok találhatók milyen az

13 Az egyensúlyi diagramok értelmezése Homogén, egyfázisú területen az ötvözetet egy pont, a hőmérsékleti izoterma és az ötvözetjelző metszéspontja jellemzi! 13

14 Konóda Az ötvözetet a hőmérséklet jelző izotermának a likvidusz és szolidusz vonallal határolt részén az un konóda jellemzi. 14

15 Koncentráció szabály A koncentráció szabály, a likvidusz és a konóda metszéspontja a koncentráció egyenesre vetítve az olvadék fázis, a szolidusz és a konóda metszéspontja pedig a szilárd fázis összetételét adja meg. 15

egyenesre vetítve az olvadék fázis, a szolidusz és a

16 Emelőszabály A fázisok mennyiségének meghatározását teszi lehetővé Az olvadék mennyisége c x = d + c x = c d + c A szilárd fázis mennyisége 1 x = d d + c Az emelő szabály a fordított karok szabálya. 16

17 A fázisok mennyiségének meghatározása szerkesztéssel A fázisok mennyiségét a számítás módszeren kívül grafikusan is meghatározhatjuk a fázis diagram segítségével. A fázis diagramot az egyensúlyi diagram alá rajzoljuk, úgy, hogy az egyik oldala megegyezik a koncentráció egyenessel, és szintén a koncentrációt mutatja, másik, rövidebb oldala pedig az ötvözet fázisainak mennyiségét mutatja %-ban. 17

A fázis diagramot az egyensúlyi diagram alá rajzoljuk, úgy, hogy az egyik oldala megegyezik a

18 Fázisdiagram T 2 hőmérsékletre 18

19 Szilárdoldat kristályosodása (Tamman 6. ) 19

20 Szilárd oldat Diffúziós izzítás nélkül diffúziós izzítás után 20

21 Ag-Au egyensúlyi diagram 21

22 Két szilárdoldat eutektikus rendszere (Tamman 7.) 22

23 Eutektikum képződés Az eutektikum két likvidusz metszéspontjának megfelelő összetételnél képződik, állandó hőmérsékleten. Általános egyenlete: olvadék szilárd 1 + szilárd 2 23

24 Sn-Pb 24

25 Ag-Cu egyensúlyi diagram 25

Hasonló dokumentumok

Atomerőművi anyagvizsgálatok 4. előadás: Fémtan

Budapesti Műszaki- és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Nukleáris Technikai Intézet (NTI) Atomerőművi anyagvizsgálatok 4. előadás: Fémtan Tárgyfelelős: Dr. Aszódi Attila Előadó: Kiss Attila 2012-2013. ősz