Wykład 8 Wykresy fazowe część 2

Podobne dokumenty
Wykład 8 Wykresy fazowe część 1

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykresy równowagi fazowej. s=0

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska

Analiza termiczna Krzywe stygnięcia

Ćwiczenie 7. Układ dwuskładnikowy równowaga ciało stałe-ciecz.

Kinetyka zarodkowania

chemia wykład 3 Przemiany fazowe

Diagramy fazowe graficzna reprezentacja warunków równowagi

Wykład 8B. Układy o ograniczonej mieszalności

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

Stopy żelaza z węglem

Wykresy równowagi układu żelazo-węgiel. Stabilny żelazo grafit Metastabilny żelazo cementyt

6. UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ STOPÓW DWUSKŁADNIKOWYCH. Opracował: dr inż. Janusz Krawczyk

I. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest wykonanie analizy termicznej stopu metali oraz wyznaczenie składu eutektyku i jego temperatury krzepnięcia.

Efekty strukturalne przemian fazowych Marek Faryna

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Zakład Metaloznawstwa i Odlewnictwa

Przemiany alotropowe

Termodynamika równowag fazowych w układach dwuskładnikowych

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

ANALIZA KRYSTALIZACJI STOPU AlMg (AG 51) METODĄ ATND

Temat 3. Nauka o materiałach. Budowa metali i stopów

Temat 3. Nauka o materiałach. Budowa metali i stopów

Ćwiczenie VII: RÓWNOWAGA W UKŁADZIE DWUSKŁADNIKOWYM CIAŁO STAŁE CIECZ

MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA

Seria 2, ćwiczenia do wykładu Od eksperymentu do poznania materii

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Budowa stopów. (układy równowagi fazowej)

MATERIAŁ UZUPEŁNIAJĄCY DO WYKŁADU - MATERIAŁOZNAWSTWO WBiIŚ, sem. 02

Wykresy CTP Kinetyka przemian fazowych ułamek objętości Na podstawie krzywych kinetycznych tworzy się wykresy CTP

IDENTYFIKACJA CHARAKTERYSTYCZNYCH TEMPERATUR KRZEPNIĘCIA ŻELIWA CHROMOWEGO

ĆWICZENIE Nr 5/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. niskotopliwych. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inż. A.

Termodynamiczne warunki krystalizacji

S. PIETROWSKI 1 Katedra Systemów Produkcji, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, Łódź

INŻYNIERIA MATERIAŁOWA w elektronice

Temat 2. Równowaga fazowa i diagramy fazowe

Kalorymetria. 1. I zasada termodynamiki, Prawo Hessa, Prawo Kirchhoffa (graficzna interpretacja), ciepło właściwe, termodynamiczne funkcje stanu.

Chemia fizyczna. Równowagi fazowe. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Laboratorium z chemii fizycznej. Zakres zagadnień na kolokwia

Stany równowagi w układach homo i heterofazowych

ZAMRAŻANIE PODSTAWY CZ.1

KONTROLA STALIWA GXCrNi72-32 METODĄ ATD

SILUMIN OKOŁOEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

PARAMETRY EUTEKTYCZNOŚCI ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI STOPOWYMI Ni, Mo, V i B

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Inżynieria materiałowa: wykorzystywanie praw termodynamiki a czasem... walka z termodynamiką

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

Trójkąt Gibbsa Równowagi układów z ograniczoną mieszalnością składników Prawo podziału Nernsta

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

OKREŚLENIE TEMPERATURY I ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W STOPACH Al-Si

Ćwiczenie 1 ANALIZA TERMICZNA STOPÓW METALI *

TEMPERATURY KRYSTALIZACJI ŻELIWA CHROMOWEGO W FUNKCJI SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA ODLEWU

Krzepnięcie Metali i Sto11ów, Nr 32, 1997 PAN- Oddział Katowice PL lssn FUNKCJE KRYSTALIZACJI STOPU AK9 W METODZIE A TD

ĆWICZENIE Nr 1/N. Laboratorium Materiały Metaliczne II. Opracowali: dr Hanna de Sas Stupnicka, dr inż. Sławomir Szewczyk

WYKŁAD 7. Diagramy fazowe Dwuskładnikowe układy doskonałe

Zespół Szkół Samochodowych

Wykład 8. Przemiany zachodzące w stopach żelaza z węglem. Przemiany zachodzące podczas nagrzewania

Wykład 6. Klasyfikacja przemian fazowych

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY STOPÓW Al-Si

Metoda CALPHAD nowoczesna technika pozyskiwania danych termodynamicznych

Prężność pary nad roztworem

Para pozostająca w równowadze z roztworem jest bogatsza w ten składnik, którego dodanie do roztworu zwiększa sumaryczną prężność pary nad nim.

Wykład 3. Fizykochemia biopolimerów- wykład 3. Anna Ptaszek. 30 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego

14. IZOTERMA ROZPUSZCZALNOŚCI UKŁADU TRÓJSKŁADNIKOWEGO ROZPUSZCZALNIKÓW

OBRÓBKA CIEPLNA STOPÓW ŻELAZA. Cz. II. Przemiany austenitu przechłodzonego

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

Technologie wytwarzania metali. Odlewanie Metalurgia proszków Otrzymywanie monokryształów Otrzymywanie materiałów superczystych Techniki próżniowe

KRYSTALIZACJA METALI I STOPÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

KRYSTALIZACJA I MIKROSTRUKTURA BRĄZU CuAl10Fe5Ni5 PO RAFINACJI

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

14. IZOTERMA ROZPUSZCZALNOŚCI UKŁADU TRÓJSKŁADNIKOWEGO ROZPUSZCZALNIKÓW

SILUMIN NADEUTEKTYCZNY Z DODATKAMI Cr, Mo, W i Co

Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego

WPŁYW RODZAJU SILUMINU I PROCESU TOPIENIA NA JEGO KRYSTALIZACJĘ

WYKRESY FAZOWE ŻELIWA CHROMOWEGO Z DODATKAMI Ni, Mo, V i B W ZAKRESIE KRZEPNIĘCIA

BADANIE KRYSTALIZACJI KOMPOZYTU AK9-Pb. Z. KONOPKA 1 Katedra Odlewnictwa Politechniki Częstochowskiej

KRYSTALIZACJA SILUMINU AK20 PO MODYFIKACJI FOSFOREM I SODEM

DYFUZJA I PRZEMIANY FAZOWE Diffusion and phase transformations. forma studiów: studia stacjonarne. Liczba godzin/tydzień: 2W e, 1L, 1Ćw.

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy siódmej

Metaloznawstwo I Metal Science I

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Inżynieria Materiałowa Studia I stopnia

3. Stopy żelaza z węglem

KRYSTALIZACJA SILUMINÓW PODEUTEKTYCZNYCH SYNTETYCZNYCH Z DODATKIEM Fe

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE

z = s f = = 0

OKREŚLENIE METODĄ KALORYMETRII SKANINGOWEJ ENTALPII PRZEMIAN FAZOWYCH W ŻELIWIE SZARYM

Termodynamika i właściwości fizyczne stopów - zastosowanie w przemyśle

Technologie Materiałowe II

Zadanie 2. Przeprowadzono następujące doświadczenie: Wyjaśnij przebieg tego doświadczenia. Zadanie: 3. Zadanie: 4

Mechanika i budowa maszyn II stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

OBRÓBKA CIEPLNA. opracował dr inż. Stanisław Rymkiewicz

KONTROLA PRODUKCJI WYSOKOJAKOŚCIOWYCH STOPÓW ODLEWNICZYCH METODĄ ATD

Z-ZIPN Materiałoznawstwo I Materials Science

Fizyka, technologia oraz modelowanie wzrostu kryształów

Elektrochemia - prawa elektrolizy Faraday a. Zadania

Wykład 9 Stopy żelaza

Transkrypt:

Wykład 8 Wykresy fazowe część 2 Grzegorz Karwasz Wg M. Blicharskiego, Wprowadzenie i S. Prowansa, Struktura Stopów

Spis treści Przykłady wykresów klasy mieszalności Krzywe stygnięcia Mieszaniny składników (np.bi/cu) Stopy z eutektyką (srebro jubilerskie) Związki intermetaliczne Przykłady złożone (np. brąz)

Przykłady wykresów klasy mieszalności Źródło: S. Prowans, Struktura stopów

Krystalizacja układ bez eutektyki (np. Cu-Bi) s=n-f+1=2-1+1=2 s=1-2+1=0 tzn. T=const s=2-2+1=1 Dwa składniki nie mieszające się, bez punktu eutektycznego: najpierw krystalizuje składnik trudnotopliwy, później łatwotopliwy. Reguła dźwigni pozwala obliczyć ilość cieczy i składnika stałego w każdej temperaturze: w zaznaczonej temperaturze więcej jest cieczy a mniej kryształków B; ale w samej cieczy jest już tylko ok. 10% składnika B. Zob. http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/bicu.html Źródło: S. Prowans, Struktura stopów

Układ doskonale mieszający się (np. Ag-Au) Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej Zakładamy chłodzenie tak wolne, aby w każdym momencie była możliwa dyfuzja składnika nadmiarowego z kryształu do cieczy

Krystalizacja układ z eutektyką (tj. cieczy) Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej

Krystalizacja układ z eutektyką Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej

Krystalizacja układ z eutektyką Eutektyka = 1 składnik; s=1-2+1=0; czyli T=const Przedeutektyczny (1): duże kryształy Sn + drobna eutektyka (Sn/Zn) Nadeutektyczny (2): duże kryształy Zn + drobna eutektyka (Sn/Zn) Mieszanina z eutektyką: Przykład 1) Najpierw krystalizuje składnik A, roztwór ubożeje w ten składnik, aż to osiągnięcia temperatury eutektyki; następnie krystalizuje eutektyka, o stałym składzie jednocześnie wydzielają się kryształy A i B Prowans, Struktura stopów

Eutektyka z ograniczoną rozpuszczalnością (0) Liquidus: CED Solidus: CFEGD Faza α: B rozpuszczony w A Faza β: A rozpuszczony w B W punkcie eutektycznym zachodzi przemiana: liquidus α F + β G W miarę dalszego obniżania temperatury zmniejszają się rozpuszczalności A w B i viceversa Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej O ile chłodzenie będzie powolne, składy faz α i β będą odpowiadały punktom H i I, odpowiednio

Eutektyka z ograniczoną 1) Stop eutektyczny rozpuszczalnością Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej

Eutektyka z ograniczoną rozpuszczalnością 1) Stop pod-eutektyczny, z przemianą eutektyczną Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej

Eutektyka z ograniczoną rozpuszczalnością 2) Stop pod-eutektyczny, poniżej α F Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej

Eutektyka z ograniczoną rozpuszczalnością Eutektyka + fazy rozpuszczone Linia 3) przemiana wydzielania poniżej temperatury T n Źródło: St. Prowans, Struktura stopów

Krystalizacja układ z perytektyką L+β L+α Przemiana perytektyczna (punkt P) z cieczy o składzie punktu L i zawierającej zawieszone kryształy fazy β g wytrąca się, w stałej temperaturze, nowa faza stała α g

Przemiana eutektoidalna G punkt eutektoidalny punkt eutektyczny, ale w fazie stałej Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej

Źródło: Blicharski, Wstęp do inżynierii materiałowej Przemiana eutektoidalna

Przykłady mieszaniny składników 1) Eutektyka = faza 1 (Bi-Cu) brak rozpuszczalności Bi/Cu 2) Faza rozpuszczalności (Bi w Ag) tylko w podwyższonej T http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/agbi.html

Eutektyka + roztwory stałe (srebro jubilerskie) próba 750 próba 916 http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/agcu.html http://www.andrzejbaranowski.pl/cechy.html http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/alloys/aucu.html

Przemiana perytektyczna Przemiana perytektyczna= dwie fazy Pb w cieczy: 1) L + α 2) L+ β L+α L+ε αpb ε+α http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/bipb.html

Związki intermetaliczne (Ag 3 Sn) Przykłady (Ag:Sn) Phase Strukturbericht Symbol Common Names Model * Liquid n/a L (Ag,Sn) 1 Fcc A1 (Ag) (Ag,Sn) 1 (Va) 1 Hcp A3 (zeta Ag) (Ag,Sn) 1 (Va) 0.5 Bct A5 (Sn), (beta Sn) (Ag,Sn) 1 http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/agbi.html Ag 3 Sn D0alpha epsilon (Ag) 0.75 (Sn) 0.25

Przykłady (Cu:Sn = brąz!) http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/cusn.html