Mchoro wa awamu ya shaba - alumini ilijengwa juu ya safu nzima ya mkusanyiko kwa kutumia njia za uchanganuzi wa joto, metallographic, na eksirei na ni mchoro changamano wenye awamu za kati. Mchoro wa hali ya shaba - alumini (Mchoro 1) hutolewa kwa misingi ya kazi iliyofanywa na waandishi mbalimbali kwa muda mrefu. Kanda ya ufumbuzi imara wa msingi wa shaba (α-awamu) inaenea hadi 9% (kwa wingi) Al. Kwa kupungua kwa joto, umumunyifu wa alumini katika shaba huongezeka kwa joto la 1037; 900; 800; 700; 500 °C ni 7.4; 7.8; 8.2; 8.8; 9.4% (kwa wingi) Al, kwa mtiririko huo. Awamu ya A ina kimiani cha fcc, sawa na kimiani cha shaba safi, kipindi ambacho huongezeka kwa kuongezeka kwa maudhui ya alumini na katika alloy na 10.5% (kwa wingi) Al ni 0.3657 nm.
Awamu β ni suluhisho thabiti kulingana na kiwanja cha Cu 3 Al. Katika aloi za eneo-β, kulingana na matibabu ya joto na hali ya baridi, awamu mbili za kati zinazoweza kubadilika zinaweza kuzingatiwa: β" na β.
Awamu ya γ 1 - suluhisho dhabiti kulingana na kiwanja cha Cu 3 Al 4 inapatikana katika safu ya mkusanyiko ya 16.0...18.8% (kwa wingi) Al na ina kimiani cha monoclinic yenye atomi 102 kwenye seli ya kitengo. Awamu ya α 2 ina kimiani sawa na ile ya awamu ya α.
Katika eneo la hadi 20% (kwa wingi) Al, liquidus ya aloi ina matawi manne ya crystallization ya msingi ya α, β, χ na χ 1 awamu. Katika 1037 C, eutectic α + β inang'aa na uhakika wa eutectic kwa 8.5% (kwa wingi) Al. Katika joto la 1036 na 1022 ° C, athari za peritectic Zh + β ↔χ na Zh + χ↔γ 1 hutokea. kwa mtiririko huo. Awamu ya χ ipo katika kiwango cha joto 1036...936 °C. Awamu β humeta kutokana na kuyeyuka kwenye mkunjo na kiwango cha juu katika joto la 1048 °C na inalingana na mkusanyiko wa 12.4% (kwa wingi) Al. Katika hali dhabiti, eneo hili linaonyesha mfululizo wa mabadiliko ya eutectoid na peritectoid. Katika 963 °C, awamu ya χ hutengana katika β- na γ 1 -awamu. Hatua ya eutectoid inalingana na 15.4% (kwa wingi) Al. Katika 780 °C, awamu ya γ 1 hutengana kulingana na mmenyuko wa eutectoid katika awamu β na γ 2. Katika 873 ° C, γ-awamu huundwa na mmenyuko wa peritectonic. Inachukuliwa kuwa katika awamu ya γ 2 mabadiliko ya awamu hutokea katika kiwango cha joto 400 ... 700 ° C na maudhui ya alumini kwenye hatua ya eutectoid ya 11.8 ... 11.9% (kwa wingi). Katika safu ya mkusanyiko wa 9...16% (kwa wingi) Al, kuwepo kwa awamu nyingine imara inachukuliwa - χ au α 2, iliyoundwa na mmenyuko wa eutectoid saa 363 ° C na maudhui ya alumini kwenye hatua ya eutectoid ni ~ 11.2% (kwa wingi). Mipaka ya mkusanyiko wa kanda ya homogeneity ya awamu hii haijaanzishwa.
Waandishi, kulingana na data ya fasihi juu ya mali ya thermodynamic ya vipengele na awamu za kati, na pia kwa misingi ya data ya majaribio juu ya usawa wa awamu, walihesabu mchoro wa awamu ya mfumo wa Cu-Al. Maadili ya viwango vya joto vilivyohesabiwa vya mabadiliko ya awamu yanafanana na data ya kazi.
Copper - beryllium
Mchoro wa awamu ya shaba - beryllium imesomwa na watafiti wengi. Imejengwa juu ya safu nzima ya mkusanyiko (Mchoro 2). Mikondo ya uwekaji fuwele ya aloi inajumuisha matawi manne yanayolingana na uunganishaji wa awamu za α, β, δ na β-Be. Awamu ya β hung'aa kando ya mkunjo na kiwango cha chini cha joto cha 860 °C na 5.3% (kwa uzani) Kuwa. Katika 870 °C awamu ya β huundwa na mmenyuko wa peritectic, na ifikapo 578 °C awamu ya β hutengana na mmenyuko wa eutectoid. Kuna ushahidi wa halijoto ya juu ya mabadiliko ya eutectoid - 605 °C.
Umumunyifu wa berili katika shaba kwenye joto la mabadiliko ya eutectoid ni 1.4% (kwa uzito). Kwa kupungua kwa joto, umumunyifu wa berili hupungua na ni: kwa 500 ° C - 1.0% (kwa uzito), saa 400 ° C - 0.4% (kwa uzito), saa 300 ° C - 0.2% (kwa uzito) . Katika safu ya mkusanyiko wa 50.8...64.3% (saa.) Kuwa 930 °C, mmenyuko wa peritectic wa uundaji wa β"-awamu hutokea, na kwa 1090 °C mabadiliko ya eutectoid β ↔α-Be +δ inafanyika maeneo ya mipaka ya Awamu δ/δ + α-Kuwa na δ + α-Kuwa/α-Kuwa kupita 81.5 na 92.5% (saa.) Kuwa katika 1000 °C, kwa 900 °C - 81.0 na 93.0 % (saa. .) Kuwa, kwa 700 ° C - 80.8 na 95.5% (saa.) Kuwa, kwa mtiririko huo.
Awamu δ huundwa na mmenyuko wa peritectic kwenye joto la 1239 °C. Suluhisho thabiti la msingi wa shaba (α-awamu) lina kimiani ya fcc yenye kipindi α = 0.3638 nm kwa 2.1% (kwa wingi) Kuwa, awamu ya δ ina kimiani ya bcc iliyoharibika yenye kipindi α = 0.279 nm saa 7.2%. (kwa wingi) Kuwa, awamu ya β’-ina kimiani ya ujazo iliyozingatia mwili iliyopangwa ya aina ya CsCl yenye kipindi α = 0.269...0.270 nm, awamu ya δ ina kimiani cha ujazo cha aina ya MgCu 2 yenye kipindi α = 0.5952 nm. Awamu ya β-Be ni awamu ya halijoto ya juu, na awamu ya α-Be ni urekebishaji wa halijoto ya chini wa suluhu thabiti yenye msingi wa beriliamu.
Kulingana na data, ambayo inaonyesha sehemu ya mchoro hadi 50% (saa.) Cu, δ-awamu (Be 4 Cu-Be 2 Cu) inayeyuka kwa kuchanganya saa 1219 °C na 22% (saa.) Cu. Awamu ya β ina muundo wa aina ya MgCu 2 na hubadilisha parameter ya kimiani katika eneo la homogeneity kutoka α = 5957 nm hadi α = 0.5977 nm saa 25 kwa.% Cu.
Copper - chuma
Mchoro wa awamu ya shaba-chuma umesomwa na watafiti wengi. Matokeo ya tafiti hizi yanachambuliwa kwa kina katika kazi. Upinzani kuu unahusiana na swali la kutokuwepo kabisa au sehemu ya shaba na chuma katika hali ya kioevu. Kama matokeo ya majaribio, iligundua kuwa katika mfumo wa shaba-chuma hakuna stratification, lakini kwa hali ya supercooled (100 ° C) stratification hutokea. Eneo la utengano linakaribia ulinganifu kwa mhimili unaolingana na utungaji wa usawa, na joto muhimu la kuchanganya liko 20 °C chini ya joto la liquidus katika muundo wa equiatomic.
Katika Mtini. Mchoro wa 3 unaonyesha mchoro wa hali ya shaba - chuma kulingana na data. Mabadiliko mawili ya peritectic na moja ya eutectoid yalianzishwa kwa joto la 1480; 1094 na 850 °C. Umumunyifu wa chuma katika shaba saa 1025; 900; 800 na 700 °C ni 2.5; 1.5; 0.9; 0.5% (kwa wingi) Fe kwa mtiririko huo. Kigezo cha kimiani cha suluhisho dhabiti lenye msingi wa shaba kwa aloi yenye 2.39 kwa.% Fe ni 0.3609 nm. Kigezo cha kimiani cha α-Fe (bcc) huongezeka kutoka 0.28662±0.00002 hadi 0.28682 nm kwa kuongeza 0.38 kwa.% Cu.
Shaba - cobalt
Mchoro wa hali ya mfumo wa shaba - cobalt unaonyeshwa kwenye Mtini. 4 . Inakubaliana vizuri na matokeo ya tafiti za awali za mchoro huu. Katika mfumo huu, kama matokeo ya supercooling na 100 ° C au zaidi, eneo la kutokuelewana katika hali ya kioevu inaonekana, ambayo ni karibu ulinganifu kuhusu mhimili unaofanana na muundo wa equiatomic. Kwa utungaji huu, joto muhimu la kuchanganya liko 90 ° C chini ya curve liquidus.
Mfumo wa Cu-Co ni wa aina ya peritectic. Joto la mmenyuko wa peritectic ni 1112 ° C. Data juu ya umumunyifu wa cobalt katika suluhisho imara kulingana na shaba (β) na shaba katika suluhisho imara kulingana na cobalt (a) katika kiwango cha joto 900 ... 1100 ° C hutolewa katika Jedwali. 1.
Copper - silicon
Mchoro wa hali ya shaba - silicon inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 5 (kulingana na jumla ya kazi). Mfumo una ufumbuzi wa α-imara kulingana na shaba, β-, δ-, η-awamu, pamoja na K-, γ- na ε-awamu zinazoundwa na athari za peritectoid.
Eneo la kuwepo kwa β-awamu [bcc kimiani yenye α = 0.2854 nm saa 14.9 saa.% Si] iko katika kiwango cha joto 852...785 °C; inaundwa na mmenyuko wa peritectic na hatua ya mabadiliko ya peritectic ya 6.8% (kwa wingi) Si. Eneo la kuwepo kwa β-awamu hufunika kiwango cha joto 824 ... 710 ° C na huundwa na mmenyuko wa peritectic; hatua ya mabadiliko ya peritectic 8.65% (kwa wingi) Si. Awamu ya η ina marekebisho mawili: η′ na η″. Katika kiwango cha joto 620...558 °C mabadiliko η↔η′ hufanyika, na katika safu 570...467 °C mabadiliko η′↔η″ hufanyika. Latiti ya η-awamu ni sawa na γ-shaba ya shaba.
Awamu ya K huundwa na mmenyuko wa peritectoid saa +842 ° C na ipo hadi 552 ° C, hatua ya peritectoid inafanana na 5.9% (kwa wingi) Si. Awamu ya K ina kimiani ya hexagonal iliyofungwa karibu na α = 0.25543 nm na c = 0.41762 nm saa 11.8 saa.% Si na α = 0.25563 nm na c = 0.41741 nm kwa 14.6% (saa.) Si. Awamu ya γ huundwa na mmenyuko wa peritectoid saa 729 °C na ni imara hadi joto la kawaida; hatua ya peritectoid inalingana na 8.35% (kwa wingi) Si.
Awamu ya γ ina kimiani cha ujazo cha aina ya kimiani ya β-Mn yenye kipindi α = 0.621 nm.
Awamu ya ε pia huundwa na mmenyuko wa peritectoid saa 800 ° C na ipo katika safu nyembamba ya 10.6 ... 10.7% (kwa wingi) Si, imara hadi joto la kawaida. Ina kimiani ya bcc na α = 0.9694 nm. Umumunyifu wa shaba katika silicon hauna maana na ni sawa na 2.810 -3; 2 · 10 -3; 5.5 · 10 -4; 8.5 · 10 -5; 5.3 · 10 -6% (saa.) kwa joto la 1300; 1200; 1000; 800 na 500 °C kwa mtiririko huo. Umumunyifu wa silicon katika shaba ni muhimu na ni sawa na ~5.3% (kwa uzani) ifikapo 842 °C.
Copper - manganese
Mchoro wa hali ya mfumo wa shaba-manganese hujengwa juu ya safu nzima ya mkusanyiko. Hapa inatolewa kulingana na data (Mchoro 6). Shaba na manganese huunda kiwango cha chini zaidi kwenye mkunjo wa liquidus katika maudhui ya ~37% (saa.) Mn na joto la 870±5 °C. Mabadiliko katika hali imara yanahusishwa na taratibu za kuagiza katika aloi kwa sehemu ya marekebisho ya shaba na allotropic ya manganese. Suluhisho thabiti (α-Cu, γ-Mn) limeagizwa kwa ~16 kwa.% Mn (MnCu 5) na 400 °C na kwa ~25 kwa.% Mn (MnCu 3) na 450 °C.
Umumunyifu wa shaba katika awamu ya α-Mn na β-Mn sio muhimu. Mfumo huu hupitia mabadiliko yanayoendelea kutoka kimiani ya ujazo iliyo katikati ya uso ya myeyusho thabiti wa msingi wa shaba (α-Cu) hadi kimiani ya tetragonal iliyo katikati ya uso ya γ-Mn.
Copper - Nickel
Mchoro wa hali ya mfumo wa shaba-nickel ni mfumo wenye mfululizo unaoendelea wa ufumbuzi imara. Kielelezo cha 7 kinaonyesha matokeo ya tafiti za majaribio ambazo zinakubaliana vizuri. Katika hali imara kuna mabadiliko yanayohusiana na mabadiliko ya magnetic katika nickel. Aloi zote za mfumo wa Cu-Ni zina kimiani cha fcc. Mawazo kuhusu kuwepo kwa misombo ya CuNi na CuNi 3 katika mfumo hayakuthibitishwa katika kazi za baadaye. Aloi za mfumo huu ni msingi wa aloi za viwandani za aina ya cupronickel.
Copper - bati
Katika Mtini. Mchoro wa 8 unaonyesha mchoro wa hali kulingana na idadi kubwa ya kazi. Mfumo umeanzisha kuwepo kwa idadi ya awamu zilizoundwa wote wakati wa fuwele ya msingi na wakati wa mabadiliko katika hali imara. Awamu α, β, γ, ε, η huundwa wakati wa fuwele ya msingi, awamu ζ na δ - katika hali imara. Awamu β, γ na η huundwa na athari za peritectic kwenye joto la 798, 755 na 415 °C. Kipindi cha kimiani cha awamu ya α huongezeka kutoka 0.3672 hadi 0.3707 nm. Awamu β na γ zinafanana kijiografia na zina kimiani ya bcc.
Awamu ya ε inapatikana kwa msingi wa kiwanja cha Cu 3 Sn na ina kimiani cha orthorhombic. Awamu ya η inalingana na kiwanja cha Cu 6 Sn 5. Imeagizwa kwa 189...186 °C. Awamu ya ζ ina kimiani cha hexagonal na muundo unaotarajiwa Cu 20 Sn 6 . δ-awamu ina muundo wa γ-shaba, ni kiwanja cha umeme na inafanana na formula Cu 31 Sn 8 saa 20.6 saa.% Sn.
Umumunyifu wa bati katika shaba, kulingana na uchambuzi wa spectral ya X-ray, ni,% (saa.) Sn [% (kwa wingi) - katika mabano]: 6.7 (11.9); 6.5 (11.4); 5.7 (10.10) kwa joto 350; 250; 150 ° C kwa mtiririko huo. Umumunyifu wa shaba katika bati katika hali ngumu kwa joto la eutectic ni 0.01% (saa.) (kulingana na Tokseitov et al.).
Copper - risasi
Mchoro wa hali ya shaba - risasi, iliyojengwa juu ya safu nzima ya mkusanyiko, inavyoonyeshwa kwenye Mtini. 9 kulingana na kazi. Mchoro wa hali ya mfumo wa shaba-lead ina sifa ya kuwepo kwa mabadiliko ya monotectic na eutectic. Joto la mabadiliko ya monotectic ni (955 ± 0.5) C, na kiwango cha eneo la kutokubalika kwa joto hili ni 15.7-63.8% (saa.) Pb. Hatua ya eutectic inalingana na 0.18% (saa.) Pb, na kwa mujibu wa data - joto la 326 ° C na 0.2% (saa.) Pb. Mviringo wa umumunyifu kati ya halijoto ya monoteksia na kiwango myeyuko wa risasi umeamuliwa kwa uangalifu kabisa. Imethibitishwa kuwa curve hii inaingilia mlalo wa monoteksia kwa maudhui ya risasi ya 67% (saa.). Umumunyifu wa risasi katika shaba katika hali ngumu kwa joto zaidi ya 600 ° C sio zaidi ya 0.09% (saa.). Umumunyifu wa shaba katika risasi katika hali imara ni chini ya 0.007% (kwa uzito).
Copper - antimoni
Mchoro wa hali ya shaba - antimoni imewasilishwa kulingana na data kwenye Mtini. 10.
Katika aloi za mfumo huu, β-awamu ya juu ya joto yenye kimiani ya fcc ya aina ya BiF 3 iligunduliwa, ambayo huyeyuka kwa kuchanganya saa 684 °C na aloi ina 28.6 kwa.% Sb. Katika 435 °C, awamu ya β hutengana eutectoidally katika awamu ya k na Cu 2 Sb. Hatua ya eutectoid inafanana na 24% (saa.) Sb. Umumunyifu wa juu wa β-awamu 20...32%) (saa.) Sb. Awamu nyingine za kati - η, ε, ε′ na к-huundwa na athari za peritectoid kwenye joto la 488 °C (η), 462 °C (e). Awamu ya ε'-awamu ina kimiani cha hexagonal na vipindi α = 0.992 nm, c = 0.432 nm na ipo katika kiwango cha joto ∼375...260 °C. K-awamu ina muundo wa aina ya Cu 3 Ti ya orthorhombic, ipo katika safu ya 450...375 °C na hutengana hadi awamu ya ε na Cu 2 Sb kwa joto la 375 °C au ε'-phase na Cu. 2 Sb (kulingana na waandishi wengine). Awamu ya η ina eneo la usawa kutoka 15.4 hadi 15.8% (saa.) Sb katika 426 °C. Awamu ya kati Cu 2 Sb huundwa na mmenyuko wa peritectic saa 586 ° C na ina kanda nyembamba ya homogeneity ya 32.5 ... 33.4% (saa.) Sb. Ina kimiani ya tetragonal. Umumunyifu wa juu wa antimoni katika shaba katika hali ngumu kwa joto la 600; 550:500; 450; 400; 360; 340 na 250 °C ni 5.79; 5.74; 5.69; 5.44; 4.61; 3.43; 3.02; 1.35% (saa.) au 10.53; 10.44; 10.37; 9.92; 8.48; 6.38; 5.64; 2.56% (kwa wingi), kwa mtiririko huo.
Copper - fosforasi
Mchoro wa hali ya mfumo wa shaba - fosforasi unaonyeshwa kulingana na data kwenye Mtini. 11. Kulingana na matokeo ya kazi ya baadaye, misombo miwili iligunduliwa katika mfumo: Cu 3 P na Cu P 2. Joto la uundaji wa kiwanja cha Cu 3 P moja kwa moja kutoka kwa kuyeyuka hutolewa na waandishi tofauti kwa njia tofauti: 1005; 1018 au 1023; 1022 °C. Kiwango cha homogeneity cha kiwanja cha Cu 3 P ni 31% (saa.) P kwenye joto la eutectic na 27.5% (saa.) P kwa 700 °C. Kiwanja cha Cu 3 P kina kimiani cha hexagonal na vigezo α = 0.695 nm, c = 0.712 ± 0.02 nm, c/α = 1.02.
Mchanganyiko wa Cup 2 humeta moja kwa moja kutoka kwenye kuyeyuka kwa 891 °C. Mmenyuko wa eutectic hutokea kati ya kiwanja cha Cu 3 P na shaba kwa 714 ° C, hatua ya eutectic inalingana na 15.72% (saa.) P.
Kuna usawa wa eutectic kati ya misombo Cu 3 P na Cu P 2 katika 833 °C. Muundo wa hatua ya eutectic ni 49% (saa.) R.
Katika eneo la mchoro kati ya fosforasi na kiwanja cha Cup 2, kuwepo kwa eutectic iliyoharibika kwa 590 ° C inadhaniwa.
Umumunyifu wa fosforasi katika shaba hutolewa kwenye meza. 2.
(Kumbuka. Maudhui ya fosforasi yanaonyeshwa kwenye mabano kama asilimia kwa uzito.)
Copper - chrome
Mchoro wa awamu ya shaba-chromium umesomwa kwa undani zaidi katika eneo lenye utajiri wa shaba. Imetolewa kwa ukamilifu katika kazi ya G.M. Kuznetsova et al kulingana na data ya hesabu ya thermodynamic na data juu ya vigezo vya mwingiliano wa vipengele (Mchoro 12). Muundo wa aloi una awamu mbili: ufumbuzi imara kulingana na shaba (α) na chromium (β). Katika 1074.8 °C, mabadiliko ya eutectic hutokea kwa maudhui ya chromium ya 1.56% (saa.). Umumunyifu wa chromium katika shaba kulingana na waandishi mbalimbali hutolewa katika meza. 3.
Umumunyifu wa shaba katika kromiamu katika hali ngumu hutofautiana kutoka 0.16% (saa.) ifikapo 1300 °C hadi 0.085% (saa.) ifikapo 1150 °C.
Copper - zinki
Katika aloi za shaba, vipengele vya kundi la II la jedwali la mara kwa mara la D.I. Mendeleev inawakilisha zinki. Mchoro wa awamu ya shaba-zinki umesomwa na watafiti wengi juu ya safu nzima ya mkusanyiko. Katika Mtini. Mchoro wa 13 unaonyesha mchoro wa hali iliyojengwa kutoka kwa seti ya kazi ambayo njia za joto, x-ray, metallographic, uchambuzi wa microscopic ya elektroni na uamuzi wa joto la liquidus zilitumiwa.
Mstari wa liquidus wa mfumo wa shaba-zinki una matawi sita ya crystallization ya msingi ya awamu α, β, γ, δ, ε na η. Kuna mabadiliko matano ya kiutendaji katika mfumo, % (saa.):
1) F (36.8 Zn) + α (31.9 Zn) ↔ β (36.1 Zn) saa 902 °C;
2) F (59.1 Zn) + β (56.5 Zn) ↔ γ (59.1 Zn) saa 834 °C;
3) F (79.55 Zn) + γ (69.2 Zn) ↔ δ (72.4 Zn) saa 700 °C;
4) F (88 Zn) + δ (76 Zn) ↔ ε (78 Zn) saa 597 °C;
5) F (98.37 Zn) + ε (87.5 Zn) ↔ η (97.3 Zn) kwa 423 °C.
Umumunyifu wa zinki katika myeyusho thabiti wa msingi wa shaba huongezeka kwanza kutoka 31.9% (saa.) ifikapo 902 °C hadi 38.3% (saa.) ifikapo 454 °C, kisha hupungua na kufikia 34.5% (saa.) kwa 150 ° C. C na 29% (saa.) kwa 0 °C.
Katika eneo la kuwepo kwa awamu ya α, marekebisho mawili α 1 na α 2 yanafafanuliwa. Eneo la kuwepo kwa awamu β ni kati ya 36.1% (saa.) Zn katika 902 °C hadi 56.5% (saa.) Zn kwa 834 °C na kutoka 44.8% (saa.) Zn kwa 454 °C hadi 48.2% ( saa.) Zn saa 468 ° C. Katika kiwango cha joto 454 ... 468 ° C, mabadiliko au kuagiza hutokea.
Awamu ya β' hutengana kulingana na mmenyuko wa eutectoid β′↔α + γ kwa joto la ~255 °C. Awamu ya β ipo katika marekebisho manne: γ′′-awamu hadi joto la 250...280 C, zaidi ya 280 °C γ″-awamu ni thabiti, ambayo kwa 550...650 °C inabadilika kuwa awamu ya γ; juu ya 700 ° C kuna awamu ya γ. Awamu ya δ ipo katika masafa 700...558 °C, hutengana eutectoidally kulingana na mmenyuko δ↔γ + ε ifikapo 558 °C.
Umumunyifu wa shaba katika myeyusho wa η-imara unaotegemea zinki hupungua kutoka 2.8% (saa.) kwa 424 °C hadi 0.31% (saa.) kwa 100 °C. Vigezo vya kimiani vya suluhisho la α-imara yenye msingi wa shaba huongezeka kwa kuongezeka kwa ukolezi wa zinki.
Awamu ya β ina kimiani cha ujazo kilicho katikati ya mwili cha aina ya W, awamu ya β' ina kimiani kilichowekwa katikati ya mwili kilichopangwa cha aina ya CsCl. Kipindi cha kimiani cha β′-awamu huongezeka kutoka O 2956 hadi 0.2958 nm katika safu ya mkusanyiko wa 48.23...49.3% (saa.) Zn.
Awamu ya γ ina muundo wa aina ya γ-shaba. Utungaji wake unafanana na utungaji wa stoichiometric wa Cu 5 Zn 8. Awamu ya γ″′ ina kimiani ya orthorhombic yenye vipindi α = 0.512 nm, b = 0.3658 nm na c = 0.529 nm.
Awamu ya γ″ ina kimiani cha ujazo na kipindi α = 0.889 nm. Muundo na vigezo vya kimiani vya awamu za γ′ na γ hazijabainishwa. Awamu ya 3 ina kimiani ya bcc yenye kipindi α = 0.300 nm saa 600 °C kwa aloi yenye 74.5 kwa.% Zn. Awamu ya ε ina kimiani ya aina ya Mg ya hexagonal.
Aloi kulingana na mfumo wa shaba-zinki (shaba) hutumiwa sana katika tasnia mbalimbali: zina sifa ya juu ya utengenezaji na upinzani wa kutu. Uzalishaji wa sehemu mbalimbali na castings kutoka kwa aloi za mfumo huu sio ngumu sana. Aloi za darasa la L96, L90, L85, L80, L75, L70, L68, L66, L63, L59 - shaba rahisi - huchakatwa na shinikizo katika hali ya baridi na ya moto na ina muundo wa awamu moja, ambayo ni suluhisho thabiti. juu ya shaba (a) kwa aloi na maudhui ya shaba ya angalau 61% (kwa wingi) na awamu mbili (α + β) kwa alloy L59. Aloi za awamu moja na mbili (α, α + β, β), aloi ya alumini, chuma, manganese, silicon, bati, risasi, hutumiwa kuzalisha castings kwa kutumia mbinu mbalimbali.
RIPOTI ZA CHUO CHA SAYANSI CHA JAMHURI YA TAJIKISTAN ______________________________________2007, juzuu la 50, Na. 3_________________________________
UMEME
UDC 669.71:620.193
Mwanachama Sambamba wa Chuo cha Sayansi cha Jamhuri ya Tajikistan I.N.
B.Sh.Narziev, A.M.Safarov USHAWISHI WA NYONGEZA NDOGO ZA ZIRCONIUM NA ANALOGU ZAKE JUU YA TABIA YA UMEME YA ALUMINIUM.
Vipengele vya kikundi kidogo cha titani hutumiwa sana kama virekebishaji vya aloi za alumini. Pia zinajumuishwa katika aloi nyingi ngumu, ambazo zina idadi kubwa ya chembe zilizotawanyika za intermetallic, ambazo ni substrates zinazowezekana za uundaji wa fuwele za aloi wanazosindika. Kwa mujibu wa michoro ya hali ya alumini na titanium, hafnium na zirconium, kwa upande wa alumini, crystallization ya misombo ya intermetallic ya nyimbo T1L13, N/L13 na 2gL13 hufanyika. Umumunyifu wa titani na hafnium katika alumini katika hali ngumu hauzidi 1.5% wt. .
Zirconium, kuwa kirekebishaji bora, pia ina mali adimu ya ulimwengu wote: inaongeza kwa kasi joto la recrystallization ya alumini na aloi za alumini baada ya deformation ya moto na baridi, huongeza kwa kiasi kikubwa upinzani wa kutu na utulivu wa ufumbuzi imara katika aloi za alumini.
Katika mfumo wa AIg, katika eneo lenye utajiri wa alumini, mmenyuko wa peritectic hutokea, ambapo kioevu kilicho na 0.11% 2g kinaingiliana na kiwanja cha 2gL13 na hufanya ufumbuzi wa alumini imara. Kiwango cha juu cha umumunyifu wa zirconium katika alumini dhabiti katika halijoto ya badiliko lisilobadilika (660°C) ni 0.28 wt. %.
Kwa kuzingatia hili, muundo wa aloi ulichaguliwa kufunika eneo la suluhisho thabiti la titani, zirconium na hafnium katika alumini na zaidi, ambayo ni, kutoka 0.01 hadi 0.5% kwa wingi.
Kuna habari ndogo katika maandiko juu ya ushawishi wa hafnium na zirconium juu ya mali ya electrochemical ya alumini, na ripoti kuhusu ushawishi wa titani zinawasilishwa katika kazi. Kinachojulikana zaidi ni kutoka kwa masomo katika mazingira tofauti.
Madhumuni ya kazi hii ni utafiti wa kulinganisha wa nyongeza ndogo za zirconium na analogi zake juu ya tabia ya electrochemical ya daraja la alumini A995 katika mazingira ya electrolyte ya 3% NaCl.
Njia za kusoma aloi zimeelezewa katika kazi. Mchanganyiko wa aloi ulifanyika katika tanuru ya shimoni ya upinzani wa maabara ya aina ya SShVL kutoka daraja la alumini A995 na aloi zilizo na 3 wt.% titanium, hafnium na zirconium, kwa mtiririko huo. Kutoka kwa aloi zilizosababisha, vijiti vya cylindrical na kipenyo cha mm 8 na urefu wa 100 mm vilipigwa kwa 850-900 ° C, sehemu ya mwisho ambayo ilikuwa electrode ya kazi.
Uchunguzi wa mali ya electrochemical ya aloi ulifanyika kwa kutumia potentiostat PI-50-1.1.
Katika Mtini. Mchoro wa 1 unaonyesha mabadiliko katika uwezo wa elektrodi wa aloi za alumini na titanium na hafnium kwa wakati. Inaweza kuonekana kuwa mabadiliko makubwa zaidi katika thamani inayowezekana yanazingatiwa wakati wa mwanzo wa wakati, ambayo ni, wakati elektroni inapoingizwa kwenye suluhisho, malezi ya polepole ya filamu ya oksidi ya kinga kwenye uso wa kufanya kazi hufanyika, kasi ya oksidi hufanyika. ambayo imedhamiriwa na wakati na mkusanyiko wa sehemu ya alloying. Ikiwa kwa aloi za aluminium-titanium filamu kali zaidi ya oksidi ya kinga huundwa katika dakika 15-20 baada ya kuzamishwa kwenye suluhisho, basi kwa aloi za alumini-hafnium mchakato huu hudumu kutoka dakika 20 hadi 45, kulingana na muundo wa kemikali wa aloi. .
Katika aloi za alumini na titanium na hafnium, maudhui ya sehemu yanapoongezeka, ongezeko la uwezo wa kupitisha huzingatiwa, kama inavyothibitishwa na mabadiliko ya uwezo wa kutu ya bure kwa eneo chanya. Kwa hiyo, kwa aloi ya alumini yenye titani 5%, mabadiliko haya ni kuhusu 60-80 mV.
Mikondo ya mgawanyiko isiyo ya kawaida ya aloi za alumini zenye titani na hafnium katika kiwango cha kufagia kinachowezekana cha 10 mV/s zimewasilishwa kwenye Mchoro 2, na viwianishi vya alama za tabia kwenye mikondo hii kwa kiwango kinachowezekana cha kufagia cha 20 mV/s kinatolewa katika Jedwali. 1. Inaweza kuonekana kuwa, bila kujali kiwango cha maendeleo ya aloi ya alumini na titani na hafnium, uwezo wa kutu wa bure (kwa dakika 30 ya mfiduo), uwezo muhimu wa passivation na uhamisho kamili wa uwezo wa kuhama kwa eneo chanya.
Nyongeza ya vipengele vya aloi vina athari tofauti juu ya ukubwa wa uwezo wa shimo wa alumini. Katika viwango vya titanium na hafnium hadi 0.1%, uwezo wa shimo hubadilika hadi eneo chanya, na viwango vya juu (hadi 5%) hadi eneo hasi au iko katika kiwango cha chuma mama.
Nyongeza za titanium na hafnium ndani ya safu ya umumunyifu katika alumini (hadi 0.84 wt.%) hupunguza kwa kiasi kikubwa msongamano wa sasa wa upitishaji na utimilifu, ambayo inaonekana kutokana na athari yao ya juu ya urekebishaji na uboreshaji wa nafaka unaohusishwa wa suluji thabiti ya alumini. . Ukaushaji wa msingi wa misombo ya intermetali T1L13 na N/L13 inahusishwa na ongezeko la msongamano wa mkondo muhimu wa kupitisha na upitishaji kamili wa sasa katika aloi zilizo na 0.8% au zaidi titanium na hafnium (Jedwali 1)
Uchunguzi wa utegemezi wa uwezo wa kutu wa bure wa aloi za alumini-zirconium kwa wakati umeonyesha kuwa viungio vya zirconium huhamisha uwezo wa alumini hadi eneo hasi zaidi (Jedwali 2). Wakati sampuli za aloi zinaingizwa katika mtihani wa 3% ya ufumbuzi wa NaCl, uwezo wa kutu wa bure una thamani ya juu hasi, lakini wakati wa dakika 5-20 za kwanza hubadilika kwa upande mzuri. Mfiduo zaidi kwa saa 1 husababisha kuanzishwa kwa uwezekano wa karibu wa kusimama, ambao unahusishwa na uundaji wa filamu za oksidi kwenye nyuso za alloy zilizosomwa.
Mchele. 1. Utegemezi wa uwezo usiolipishwa wa kutu (- E, B) kwa wakati kwa alumini iliyo na (wt.%) titani (a): 1 - 0, 2 - 0.1, 3 - 2.5, 4 - 5.0, na hafnium (b): 1 - 0, 2 - 0.1, 3 - 2.5, 4 - 5.0 katika suluhisho la NaCl 3%.
Mchele. 2. Mikondo isiyo ya kawaida ya potentiodynamic ya daraja la A995 la alumini na aloi zake zenye titanium (a): 1 - 0, 2 - 0.05, 3 - 0.1, 4 - 2.5, 5 - 5.0, na hafnium (b): 1 - 0, 2 - 0.05 , 3 - 0.1, 4 - 2.5, 5 - 5.0, kiwango cha kufagia kinachowezekana 10 mV/s.
Jedwali 1
Tabia za electrochemical ya aloi za alumini na titani na hafnium
(kiwango kinachowezekana cha kuchanganua 20 mV/s)
0.01 Ti 0.990 1.70 1.38 0.650 0.715 1.16 0.34
0.05 Ti 0.948 1.70 1.30 0.650 0.710 1.08 0.42
0.1 Ti 0.981 1.70 1.30 0.650 0.710 1.05 0.42
0.3 Ti 0.983 1.69 1.39 0.680 0.720 1.32 0.44
0.8 Ti 0.979 1.69 1.39 0.680 0.730 1.70 0.46
2.5 Ti 0.972 1.63 1.39 0.690 0.740 1.80 0.56
3.0 Ti 0.960 1.63 1.39 0.690 0.740 1.82 0.70
5.0 Ti 0.958 1.61 1.30 0.690 0.750 1.92 0.90
0 1.035 1.71 1.43 0.680 0.720 1.90 0.50
0.01 N 0.994 1.70 1.44 0.640 0.715 1.05 0.32
0.05 N 0.990 1.70 1.43 0.640 0.710 1.04 0.34
0.1 N 0.995 1.70 1.43 0.640 0.710 1.00 0.41
0.3 N 0.986 1.69 1.42 0.680 0.720 1.32 0.43
0.8 N 0.986 1.69 1.42 0.680 0.730 1.70 0.44
2.5 N 0.950 1.65 1.35 0.690 0.740 1.80 0.55
3.0 N 0.946 1.65 1.35 0.690 0.740 1.82 0.74
5.0 N 0.943 1.56 1.33 0.690 0.750 1.90 0.86
Katika meza Mchoro wa 3 unaonyesha sifa za electrochemical za aloi za mfumo wa A1-2g. Kama inavyoonekana, kwa kuongezeka kwa ukolezi wa zirconium katika aloi, uwezekano wa upitishaji kamili na kuhama kwa shimo hadi eneo chanya. Katika kesi hii, upana wa eneo la passiv huongezeka kwa 40-100 mV. Kuingizwa kwa zirconium kwenye alumini katika safu ya hadi 0.3 wt.% hupunguza kidogo msongamano wa mkondo muhimu wa upitishaji, mkondo kamili wa kupitisha, na mkondo wa kuyeyuka kutoka kwa hali tulivu.
meza 2
Badilisha katika uwezo wa kutu wa bure wa aloi za mfumo wa A1 - 2g katika elektroliti ya 3% NoC1.
Muundo wa Aloi -Esv. Mabadiliko ya uwezo (-E, V) baada ya muda -E kuweka-
bov, wt.% cor., (dak.) mpya.,
Zr AI V 1 5 3G 6g V
G.G1 mapumziko. 1.G2 G.92 G.82 G.72 G.71 0.70
G.G5 -"- 1.G2 G.86 G.8G G.75 G.75 0.75
G.1G -"- 1.1b 1.1G 1.G9 G.96 G.91 0.87
G.3G -"- 1.14 1.12 1.G9 G.96 G.92 0.89
G.5G -"- 1.G4 1.G2 G.98 G.94 G.92 0.89
1GG 1.G9 1.G5 G.93 G.81 G.75 0.73
Jedwali 3
Tabia za elektroni za aloi za mfumo wa AT-2g katika mazingira ya elektroliti ya 3% KaCI.
(Kiwango kinachowezekana cha kuchanganua 20 mV/s)
Muundo wa aloi, wt.% E n.p. E p.p. E p.o. mimi cr.p. i p.p.
Zr AI V 2 mA/cm
G.G1 mapumziko. 1.45 1.3G 1.5G 0.35 0.68
G.G5 -"- 1.46 1.37 1.60 0.30 0.67
G.1G -"- 1.45 1.38 1.65 0.30 0.65
G.3G -"- 1.45 1.31 1.70 0.35 0.65
G.5G -"- 1.45 1.25 2.10 0.45 0.64
1GG 1.42 1.32 2.10 0.37 0.68
Kwa hivyo, nyongeza ndogo za zirconium, titanium na hafnium zinaweza kutumika kuboresha sifa za kielektroniki za alumini ya usafi wa hali ya juu, ingawa hii inapunguza upana wa eneo la passiv kwenye mikondo ya potentiodynamic, ambayo haifai.
Taasisi ya Kemia iliyopewa jina lake. KATIKA NA. Nikitina Imepokelewa 03/05/2007
Chuo cha Sayansi cha Jamhuri ya Tajikistan,
Chuo Kikuu cha Ufundi cha Tajik kilichopewa jina lake. M. S. Oshimi
FASIHI
1. Mondolfo L.F. Muundo na mali ya aloi za alumini. Tafsiri kutoka Kiingereza M.: Metallurgy, 1979, 640 p.
2. Elagin V.I. Metallurgy ya aloi za mwanga. M.: Metallurgy, 1965, p. 54 - 64.
3. Drits M. E., Kadaner E. S. Fizikia ya metali adimu. M.: Nauka, 1972, p. 162-174.
4. Gerasimov V.V. Kutu ya alumini na aloi zake. M.: Metallurgy, 1967, 114 p.
5. Umarova T.M., Ganiev I.N. Kutu ya aloi mbili za alumini katika mazingira ya upande wowote. Dushanbe: Donish, 2007, 258 p.
I.N.Ganiev, B.Sh.Narziev, A.M.Safarov TASHIRI ILOVAI KAMI SIRCONIUM VA ELEMENTAL BA ON MONAND BA RAFTORI ELECTROCHEMISTRY ALUMINIUM
Natichai omuzishi mikdori kami sirconium wa elemental guruhi titanium ba hosiyathoi electrochemistry alumini dar muhichi neutral 3% NaCl omuhta shudaast.
I.N.Ganiev, B.Sh.Narziev, A.M.Safarov USHAWISHI WA NYONGEZA NDOGO ZA ZIRCONIUM NA ANALOGU ZAKE KUHUSU TABIA YA UMEME YA ALUMINIUM
Katika kazi ya sasa tafiti linganishi za viungio vidogo vya zirconium na vipengele vya kikundi cha titani juu ya tabia ya kielektroniki ya alumini katika elektroliti ya mazingira 3% NaCl inachunguzwa.
Wakati dioksidi ya zirconium inapoingizwa katika umwagaji wa electrolysis, aloi ya alumini-zirconium inapaswa kuundwa. Uundaji wa alloy unaotokea una athari kubwa katika mchakato mzima wa kiteknolojia na, kwanza kabisa, juu ya mgawanyiko wa electrochemical wa alumini. Kwa kuongezea, kwa kuwa kupunguzwa kwa dioksidi ya zirconium iliyoyeyushwa katika elektroliti inawezekana kwa njia ya kielektroniki na ya aluminotherma, ni muhimu kuzingatia athari za malezi ya aloi juu ya mabadiliko yanayowezekana ya uwezekano wa kutolewa kwa zirconium, na vile vile wakati wa aluminothermic. mmenyuko wa kupunguza. Kutokuwepo kwa shida katika kupunguzwa kwa electrochemical ya alumini mbele ya zirconium itaruhusu mchakato ufanyike na gharama za nishati karibu na zile za uzalishaji wa alumini. Wakati huo huo, kutokana na umumunyifu mdogo wa ZrO2 katika kuyeyuka kwa cryolite-alumina, ukamilifu wa mmenyuko wa kupunguzwa kwa aluminothermic ya dioksidi ya zirconium ni muhimu sana, ambayo inahitaji tathmini ya mkusanyiko wa mabaki ya ZrO2 katika electrolyte. Ili kutatua masuala haya, ni muhimu kuwa na taarifa kuhusu mali ya thermodynamic ya alumini kusababisha - aloi za zirconium. Kipengele cha sifa ya zirconium inayotarajiwa kwenye cathode ya alumini ya kioevu ni mwingiliano wake wa kemikali na alumini. Kama mchoro wa awamu unavyoonyesha, inaweza kuunda idadi ya misombo na alumini katika fomu imara. Hii, kwa upande wake, itaathiri kwa namna fulani mali ya kimwili na kemikali ya alloy kusababisha na kuathiri teknolojia ya mchakato wa electrolysis. Hali ya nadharia ya jumla ya aloi za chuma na, hasa, nadharia ya ufumbuzi wa chuma, hairuhusu mahesabu ya mali ya thermodynamic ya aloi kulingana na data kwa alumini safi na zirconium. Kuweka majaribio ya kujifunza sifa za thermodynamic za aloi zinazohusisha zirconium na alumini ni vigumu sana kutokana na shughuli zao za juu za kemikali, na kwa hiyo data inapatikana katika maandiko ni mbali na kukamilika. Katika kazi ya Yu.O Esin na wenzake, joto la mchanganyiko wa aloi za alumini ya kioevu na zirconium katika safu ya mkusanyiko kutoka 0 hadi 60% kwa Zr. Data iliyopatikana imewasilishwa katika Jedwali 3.1. Takwimu zilizowasilishwa katika Jedwali 3.1 zinaonyesha kuwa tofauti kubwa sana kutoka kwa sheria ya Raoult huzingatiwa katika kuyeyuka kwa mfumo wa Al-Zr. Kupungua kwa thamani kamili ya DHZr na DHAl na ongezeko la mkusanyiko wa zirconium au alumini katika alloy inaonyesha mwingiliano mkubwa wa zirconium na alumini. Kwa maneno mengine, mafungamano ya Al-Zr yana nguvu zaidi kuliko Al-Al na Zr-Zr. Mwingiliano mkubwa wa vitu hivi viwili pia unathibitishwa na mchoro wa awamu ya Al-Zr, ambamo misombo ya mshikamano huundwa ambayo huyeyuka bila kuharibika. Miundo sawa ya atomi za alumini na zirconium huhifadhiwa katika aloi za kioevu hata kwa joto la juu kuhusiana na mstari wa liquidus. Kwa sifa kamili ya thermodynamic ya aloi, ni muhimu kuwa na maadili ya shughuli ya vipengele kwenye aloi. Kuamua mali ya thermodynamic ya aloi, mbinu kadhaa hutumiwa hasa: njia ya kupima shinikizo la mvuke iliyojaa juu ya alloy; njia ya calorimetric na njia kulingana na kuamua mgawo wa usambazaji, njia ya nguvu za electromotive.
Michoro ya awamu mbili inayofunga pembe ya zirconium inachunguzwa.
Muundo na mali ya mitambo ya gitanium ya kiufundi (GOST 9853 - 61.| Ushawishi wa baadhi ya vipengele juu ya nguvu ya Ti. Michoro zote zinazojulikana za awamu mbili za aloi za Ti-based zimegawanywa katika makundi matatu makubwa kulingana na asili ya liquidus na solidus. mistari karibu na Ti ordinate (takriban 30 - 40% ya nyongeza ya aloi ya uzani), na kila moja ya vikundi hivi imegawanywa katika vikundi vidogo kulingana na asili ya mabadiliko katika hali ngumu.
Muundo na sifa za kiufundi za titani ya kiufundi (GOST 9853 - 61.| Ushawishi wa Sn na AI juu ya nguvu ya mkazo ya aloi za titani. Michoro yote inayojulikana ya hali mbili ya aloi za Ti-based imegawanywa katika vikundi vitatu vikubwa kulingana na asili ya liquidus. na mistari ya solidus karibu na Ti ordinate (takriban 30 - 40% ya uzito wa nyongeza ya aloi), na kila moja ya vikundi hivi imegawanywa katika vikundi vidogo kulingana na asili ya mabadiliko katika hali ngumu.
Kufanana kwa michoro ya awamu mbili na muundo sawa wa kioo wa niobium, tantalum, molybdenum na tungsten na silicides zinazosababishwa huamua mapema kufanana kwa mifumo ya malezi na muundo wa safu ya uenezi.
Asili ya michoro ya hali mbili ya metali ya vikundi V-VI au, kwa upana zaidi, vikundi vya III-VIII na mifumo iliyozingatiwa katika mifumo hii kimsingi ni kwa sababu ya kufanana kwa muundo wa elektroniki wa ganda la nje la atomi zao.
Uchambuzi wa michoro ya hali mbili ya metali ya mpito ya kinzani ya vikundi IV-VI na vitu vya unganisho (B, C, N, O) inaonyesha kuwa, kama sheria, sehemu ya chuma huunda eutectic na kiwanja cha kati cha karibu. Mifumo hiyo ina sifa ya umumunyifu wa chini wa vipengele vya uingilizi katika chuma cha msingi (tazama Mchoro 38), ambayo huongezeka kwa kuongezeka kwa joto. Katika metali nyingi, zenye ionizing ya vikundi vya IV-VI, elektroni za valence za uchafu wa ndani ni za kuzunguka na kwa hivyo umumunyifu wa B3, C, N3, O4 ions imedhamiriwa na uwiano wa radii ya atomiki rx / gm.
Wakati wa kujenga michoro ya awamu mbili, muundo wa alloy hupangwa kando ya mhimili wa usawa kwa asilimia, na joto la digrii Celsius hupangwa pamoja na mhimili wima. Kwa hivyo, kila hatua kwenye mchoro inalingana na muundo fulani wa aloi kwa joto fulani chini ya hali ya usawa.
Mfululizo huu wa michoro ya hali mbili ni rahisi kutumia wakati wa kuchambua ushawishi wa asili ya mwingiliano wa chuma cha solder A na solder B juu ya utangamano wao. Kwa kuzingatia hili, ni muhimu kuzingatia kwamba michoro ya awamu ina sifa ya utungaji wa awamu ya aloi na muundo wa awamu za alloy chini ya hali ya usawa.
Mpango wa eneo lililofungwa la austenite.| Mpango wa mchoro wenye umumunyifu unaoendelea wa Fe a (8 na kipengele cha aloyi. | Mpango wa mchoro wenye umumunyifu unaoendelea wa t - chuma na kipengele cha aloi. Eneo lililopanuliwa, pungufu la t - myeyusho thabiti. Kipengele cha zote mbili hali ya michoro ya chuma na vipengele vingine ni kuwepo kwa recrystallization katika hali imara kutokana na mabadiliko ya polymorphic ya chuma Marekebisho a na b kuwa sawa na mwili-katikati kimiani Katika joto mbalimbali (910 - 1401) kuna y-. marekebisho, ambayo ina kimiani cha mchemraba na nyuso zilizo katikati.
Sheria ya mstari katika michoro ya awamu mbili inaweza kutumika tu katika mikoa ya awamu mbili. Katika mkoa wa awamu moja kuna awamu moja tu; hatua yoyote ndani ya kanda ni sifa ya mkusanyiko wake.
Sheria ya mstari katika michoro ya awamu mbili inaweza kutumika tu katika mikoa ya awamu mbili.
Majibu ya maswali haya yanatolewa na michoro ya hali mbili iliyotolewa kwenye Mtini.
Jibu la maswali haya linatolewa na michoro ya hali mbili ya kipengele cha titanium - alloying, iliyotolewa kwenye Mtini. 374 katika mfumo wa mpango wa uainishaji.
Jibu la maswali haya linatolewa na michoro ya awamu mbili ya kipengele cha titanium - alloying, iliyotolewa kwenye Mtini. 374 kwa namna ya mchoro wa mzunguko wa darasa-sn.
Vyuma vinavyoweza kuuzwa na metali za solder zinazounda michoro ya awamu mbili, vipengele vyake ambavyo haviwezi kufutwa kwa kila mmoja, wala katika kioevu au katika hali ngumu (tazama Mchoro 4) au ni mdogo mumunyifu katika hali ya kioevu, lakini haipatikani katika hali ngumu. (tazama. Mchoro 4), inaweza kuunda uhusiano wa wambiso tu.
Katika Mtini. Kielelezo 58 na 59 kinaonyesha michoro ya awamu mbili ya alumini yenye shaba na magnesiamu. Katika matukio yote mawili, kwa kuongezeka kwa joto, mabadiliko makubwa katika umumunyifu wa vipengele vya alloying katika alumini huzingatiwa. Mabadiliko sawa katika umumunyifu huzingatiwa katika mifumo ya multicomponent, ambayo inatoa uwezekano wa kuimarisha matibabu ya joto. Walakini, katika aloi ngumu, awamu za muundo na muundo tata zitakuwa katika usawa na suluhisho la alumini kulingana na michoro ya awamu inayolingana.
Nje, michoro ya sehemu ya wima ni sawa na michoro ya hali mbili. Mikondo ya liquidus na solidus pekee haiingiliani katika hali ya jumla kwenye viunga vya sehemu za wima.
Inatoa muhtasari wa data mpya juu ya michoro 1719 za awamu mbili na miundo ya fuwele ya awamu iliyochapishwa mnamo 1957 - 1961, pamoja na kazi za zamani ambazo hazijaonyeshwa kwenye kitabu cha kumbukumbu.
Ili kuashiria usawa wa awamu katika chuma cha kutupwa, michoro ya awamu mbili hutumiwa kimsingi.
Muundo wa babbitts za risasi unapaswa kuchambuliwa kulingana na mchoro wa awamu mbili wa Pb - Sb (Mtini.
Nje, mchoro wa sehemu (Kielelezo 117) ni sawa na mchoro wa hali mbili. Tofauti ni kwamba badala ya usawa wa eutectic, eneo e a c linaonekana kwenye sehemu kwa namna ya pembetatu, ambayo pande zake ni mistari iliyopigwa inayoundwa kwenye makutano ya ndege ya sehemu na nyuso zilizotawaliwa za kiasi cha awamu tatu.
Nyuso za mwanzo wa crystallization ya eutectics mbili hupitia usawa wa usawa wa eutectic wa michoro ya awamu mbili.
Ni rahisi kuona kwamba sehemu inayojadiliwa haina mali ya mchoro wa awamu mbili, kwa kuwa ina, pamoja na usawa na awamu ya 8 na y, usawa katika awamu gani (3, iliyotolewa kutoka kwa kioevu katika kanda. juu ya joto la malezi ya suluhisho thabiti la kiwanja na kisha kugeuka kuwa mwisho.
Lahaja ya mchoro wa awamu iliyoonyeshwa katika 468 wakati kata ya V - fl inakuwa maradufu.| Lahaja ya mchoro wa awamu iliyoonyeshwa katika 469 wakati eneo la VtA linakuwa maradufu. Kati ya pointi A na p, kata hii ina mali yote ya mchoro wa awamu mbili. Zaidi ya hatua p r ina vipengele vya serikali ambavyo havihusiani moja kwa moja na mfumo wa AVZ, na kwa hiyo hupoteza katika sehemu hii mali ya mfumo wa mara mbili.
Kwa hivyo, kipindi cha miaka 22 kilichopita kati ya toleo la kwanza na la pili la Mwongozo wa Mchoro wa Awamu Mbili sasa hakingekubalika. Anderko, Maabara 1 ya Utafiti wa Anga ya Jeshi la Anga ya Marekani wameombwa kuunga mkono uchapishaji wa kijitabu hiki.
Awamu na mabadiliko ya kimuundo yanayotokea katika hatua ya uenezaji wa mchakato yanaweza kutabiriwa kwa kutumia michoro ya awamu mbili ikiwa vipengele viwili tu vinahusika katika mwingiliano wa uenezi. Inachukuliwa kuwa mchakato wa uenezi haujaimarishwa na eneo la uenezi linalosababishwa liko katika hali ya usawa.
Kutumia njia ya sehemu za wima za mchoro wa hali tatu, kwa kutumia mfano wa mchoro unaojadiliwa, hebu tufuate mabadiliko ya taratibu kutoka kwa mchoro wa hali mbili wa aina moja hadi mchoro wa hali mbili wa aina nyingine.
Pembe ya zirconium ya mchoro wa awamu ya zirconium - vanadium - mfumo wa nickel. Kwa joto la -770, kuna usawa wa awamu ya nne wa eutectoid p6 ta3 Zr2Ni ZrV2, ambayo huundwa kutoka kwa darasa la pili la usawa P2 - β4 - Zr2Ni ZrV2 inayoondoka kutoka kwa usawa wa awamu nne ulioonyeshwa hapo juu na usawa wa eutectoid p4 a1. Zr2Ni na P53 a2 ZrV2, inayotokana na michoro ya awamu mbili inayolingana.
Ili kuamua ushawishi wa pamoja wa niobiamu na alumini kwenye mali ya zirconium, kazi ilifanyika kuchunguza mchoro wa awamu ya tatu ya sehemu ya mfumo wa zirconium-niobium-alumini yenye utajiri wa zirconium. Katika mchoro wa hali mbili za zirconium - mfumo wa alumini katika kiwango cha joto kutoka 1395 hadi 975 C, misombo ya kemikali iliyo karibu na zirconium ni Zr5Al3, Zr2Al na ZrsAl. Kwa joto la 1350 C, 9 5% alumini hupasuka katika p-zirconium. Kuna jumla ya misombo tisa ya kemikali katika mfumo huu. Chini ya 980 C, myeyusho wa p-imara hutengana na kuwa suluhu mbili thabiti zenye zirconium na niobium, mtawalia. Kwa kupungua kwa joto, eneo la kujitenga katika hali dhabiti hupanuka hadi joto la monotectoid la 610 C.
Upande wa kushoto wa mchoro wa hali mbili Cu - A1 umeonyeshwa kwenye Mtini.
Mpango wa mabadiliko katika maudhui ya sehemu ya chini ya kiwango katika sehemu ya soldered iliyofanywa kwa chuma A wakati wa soldering ya kuenea. Usambazaji wa titanium na aloi zake kwa wauzaji mwingi wa shaba, fedha na nikeli unaleta matumaini. Kwa kuangalia data katika Jedwali. 30 na michoro ya hali mbili, mikoa pana zaidi ya ufumbuzi imara katika aloi hizi ziko katika safu ya joto ya kuwepo kwa ufumbuzi wa p-imara. Fedha ni fusible kabisa, na shaba na nikeli huunda eutectics ya kiwango cha chini na titani. Misombo ya intermetallic inayoundwa katika seams za solder za viungo vya titani vilivyotengenezwa na solders zilizo na metali hizi pia ni kiasi cha chini cha kuyeyuka.
Lakini kufanana huku ni kwa nje tu. Kwa kweli, kuna tofauti ya kimsingi kati ya sehemu za wima za mfumo wa ternary na mchoro wa awamu mbili.
Msimamo wa kupunguzwa kwa wima. katika mchoro wa hali.| Mchoro wa sehemu ya wima I.| Mchoro wa sehemu ya wima. Sehemu katika Mtini. 90, wakati inafanana kwa nje na mchoro wa awamu mbili, inatofautiana sana nayo kwa maana hii.
Msingi wa kisayansi wa teknolojia ya matibabu ya joto ya chuma ni uchambuzi wa pamoja na matumizi ya michoro za serikali (michoro ya awamu) na michoro ya mtengano wa austenite ya supercooled. Hadi sasa, michoro za awamu mbili zinajulikana kwa aloi za chuma; na kwa wengi wa aloi na vyuma kutumika sana katika sekta - na michoro ternary.
Lahaja ya mchoro wa hali ya mfumo usio na uwiano wa kiwanja cha kemikali ya ternari inayoyeyuka katika hali ambapo moja ya mipasuko kutoka kwa kiwanja hadi kwenye vijenzi si mara mbili.| Mchoro wa sehemu ya wima ya CS. Katika Mtini. 476 inaonyesha sehemu ya wima ya mchoro wa serikali kando ya mstari wa AS. Kwa hivyo, zaidi ya hatua p kata AS inapoteza sifa za mchoro wa hali mbili. Mistari yenye vitone inaonyesha sehemu thabiti zaidi za liquidus na solidus ya suluhisho 8-imara na upeo wa kawaida uliofichwa.
Mchoro wa sehemu ya wima kando ya mstari VC.| Sehemu ya isothermal ya mchoro wa awamu kwenye joto linalolingana na hatua ya eutectic e5 katika mfumo wa binary VC.
Kutoka hapo juu inafuata kwamba sehemu ya wima ya mchoro wa awamu kando ya mstari wa VC (Mchoro 439) ina mali ya mchoro wa awamu mbili, kwani mistari ya V e & na C e liquidus inaunganishwa na V d9 na C c3. mistari ya solidus.
Swali linatokea kwa asili juu ya asili ya grafiti hii. Ilikuwa tayari imeonyeshwa hapo juu (§ 44) kwamba kuelezea asili ya grafiti, kuna nadharia mbili, kulingana na mchoro wa hali mbili au kwa moja.
Sehemu za Isothermal chini ya sehemu ya eutectic c5.| Hesabu ya isothermal kwa joto linalofanana na hatua ya eutectic mara tatu E. Kutokana na mali hizi za sehemu ya wima VC, na sehemu zinazofanana huitwa quasi-binary, wakati mwingine pia pseudo-binary, zinaonyesha kufanana kwao na michoro za mifumo ya binary. Walakini, zinapaswa kuitwa vipunguzi mara mbili, kwani kiambishi awali quasi kinamaanisha eti, kana kwamba, na kiambishi awali cha uwongo kinamaanisha uwongo, uwongo, ambayo badala yake inatilia shaka ulinganifu wa mikato ya QUIET na michoro ya hali mbili, badala ya kusisitiza.
Aloi za shaba na bati zilizo na hadi 12% Sn zina matumizi ya vitendo katika uhandisi wa mitambo. Upande wa kushoto wa mchoro wa awamu mbili za shaba-bati umeonyeshwa kwenye FIG.
Uundaji wa ufumbuzi imara husababisha mabadiliko katika joto la mabadiliko. Ili kutathmini ushawishi wa vipengele vya alloying kwenye titani, ni muhimu kutambua jinsi yanavyoathiri mabadiliko ya polymorphic ya titani na ikiwa huunda misombo ya kemikali na titani. Majibu ya maswali haya yanatolewa na michoro ya hali mbili iliyotolewa kwenye Mtini. 356 katika mfumo wa mpango wa uainishaji.
Kwa mifumo ya ternary, utawala wa awamu umeandikwa kwa fomu / 4 - p; Ikilinganishwa na mifumo miwili, kiwango kimoja cha ziada cha uhuru kinaonekana. Aloi za ternary za awamu tatu zina kiwango kimoja cha uhuru; aloi hizi huchukua kiasi kinacholingana katika mchoro wa hali ya anga. Kama ilivyo kwa mikoa ya awamu mbili katika mchoro wa awamu mbili, hali ya joto ya aloi ya awamu ya tatu inaweza kuwa tofauti, lakini kwa hali yoyote ya joto, nyimbo za awamu zote tatu za usawa zinageuka kuwa za uhakika kabisa. Katika viwango vya awamu mbili vya mchoro wa anga wa hali ya mfumo wa ternary, hali ya joto na muundo zinaweza kubadilishwa kwa kujitegemea. Kwa kiasi cha awamu moja, idadi ya digrii za uhuru wa aloi ya ternary hufikia thamani ya juu ya tatu: hapa unaweza kubadilisha hali ya joto, pamoja na viwango vya vipengele viwili kati ya vitatu. Kwa kuwa viwango vya sehemu zote tatu kwa jumla ni sawa na 100%, viwango viwili tu vinaweza kubadilishwa kwa kujitegemea, kwani yaliyomo katika sehemu ya tatu imedhamiriwa na tofauti kati ya 100% na jumla ya viwango vya iliyobaki. vipengele viwili.
Sehemu ya wima. Athari ya manufaa ya molybdenum inaelezwa na ukweli kwamba mbele yake uundaji wa kiwanja cha kemikali TiCra ni vigumu. Kiwango cha juu cha umumunyifu wa chromium katika a-titani, kwa mujibu wa mchoro wa hali mbili Ti-Cr, ni 0 5% wt.
Kitabu hiki ni kitabu cha kiada cha matibabu ya joto ya metali kwa vyuo vya uhandisi wa mitambo. Ili kujifunza matibabu ya joto kwa kutumia kitabu hiki, mwanafunzi anatakiwa kujua misingi ya sayansi ya chuma katika kiasi cha kitabu cha A. I. Samokhotsky na M. P. Kunyavsky Metal Science au kitabu cha M. S. Aronovich na Yu Matibabu ya joto, au vitabu vya Sayansi ya Metal B. S. Natapov, ambavyo pia ni vitabu vya shule za ufundi. Inachukuliwa kuwa mwanafunzi anafahamu vizuri aina kuu za michoro ya awamu mbili, na muundo wa fuwele wa metali na aloi, na miundo ya msingi ya chuma na chuma cha kutupwa, na mbinu za utafiti wa metallographic na vipimo vya mitambo. Masuala haya hayajajadiliwa hata kidogo katika kitabu hiki. Sura ya kwanza kwa ufupi, lakini kwa undani zaidi kuliko katika vitabu vya sayansi ya chuma vilivyotajwa, inachunguza uainishaji na sifa za vyuma na mchoro wa hali ya aloi za chuma-kaboni.
Mchoro wa awamu wenye mfululizo unaoendelea wa suluhu gumu zenye kiwango cha juu zaidi kwenye nyuso za liquidus na solidus.| Makadirio ya mchoro wa awamu ulioonyeshwa katika 69 kwenye pembetatu ya mkusanyiko. Kwa maana hii, kupunguzwa kwa isothermal sio tofauti na mchoro wa awamu mbili. Walakini, tofauti kubwa kati yao ni kwamba mchoro mara mbili huruhusu mtu kuhukumu usawa. Tofauti ya kimsingi kati ya kupunguzwa kwa isothermal na wima ni wazi kutoka hapo juu.
Kwa kawaida, sehemu za wima zinajengwa pamoja na mistari ya utungaji wa aloi za ternary, ambazo zina kiasi cha mara kwa mara cha moja ya vipengele. A, ambayo inazidi maudhui ya kipengele hiki katika eutectics tatu na katika eutectics mbili e na e3, imeonyeshwa kwenye Mtini. Sehemu ya chini ya sehemu hii inafanana na mchoro wa awamu mbili ya aina ya eutectic, ikiwa hauzingatii uteuzi wa mikoa mbalimbali ya awamu.
Hebu tuzingatie ukweli kwamba mstari wa moja kwa moja SUg kwenye Mtini. 470 hupitia mistari ee, d d, EZE1 ya usawa wa awamu ya tatu x Y - b 8 kati ya ufumbuzi wa kioevu na imara wa sehemu C na kiwanja Yr. Mistari ya makutano na nyuso hizi (Mchoro 472) sio vipengele vya mchoro wa hali mbili CVlt;
Pamoja na maendeleo ya matawi mapya ya sayansi na teknolojia, mahitaji ya mali ya aloi za alumini pia yanaongezeka. Hii inasababisha, kama sheria, kwa shida katika muundo wao. Kwa kuongezeka, nyongeza za vitu vya kinzani kama zirconium, manganese, chromium, titanium, vanadium, boroni na zingine hutumiwa kama vifaa vya aloi.
Kazi za M.V. Maltsev, V.I. Dobatkin, A. Kibula na waandishi wengine zinaonyesha kuwa mwisho, wakati wa kuletwa ndani ya kuyeyuka, huchangia katika uboreshaji wa nafaka ya ingots, kuondokana na utofauti wa miundo, kuboresha kwa kiasi kikubwa sifa za utupaji na mitambo ya aloi, na kuhakikisha uboreshaji wa muundo. uzalishaji wa forgings kubwa na stampings , pamoja na bidhaa nyingine za nusu ya kumaliza viwandani na kiwango cha chini cha deformation kutoka aloi D16, ACM, 1911,1915. Kwa aloi za utupaji kama vile VAL-1, VAL-5, AL4M na zingine, uwezekano wa kutumia vifaa vya aloi vya kinzani pia umeonyeshwa.
Zirconium, ambayo, kama metali zingine za mpito, ina athari iliyotamkwa ya kurekebisha, imeenea kwa aloi za aloi za alumini.
Mchoro wa awamu ya mfumo wa Al-Zr ni wa aina ya peritectic. Kama mchoro, Mchoro 1.1 unaonyesha, kati ya kioevu (0.11% zirconium) kwenye upande wa alumini safi na kiwanja cha ZrAl 3, mmenyuko wa peritectic hutokea kwa kuundwa kwa ufumbuzi imara wa alumini (0.28% zirconium). Joto la mmenyuko ni 660.5 °C.
Kazi inaonyesha kwamba utafiti wa michoro ya awamu mbili inayoonyesha mwingiliano kati ya alumini na vipengele vya alloying inaruhusu mtu kuhukumu ufanisi wa kipengele fulani kama kirekebishaji. Marekebisho yenye ufanisi zaidi ni zile metali zinazounda michoro ya awamu ya peritectic au eutectic na alumini yenye misombo ya kinzani, liquidus ambayo inabadilishwa kwa kiasi kikubwa kuelekea alumini. Mfano wa mchoro kama huo ni mchoro wa Al-Zr.
Mbali na uwezo wake wa kusafisha nafaka, zirconium inaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa joto la recrystallization ya aloi za alumini. Kitendo cha mwisho kinahusishwa na malezi na mtengano wa suluhisho dhabiti za zirconium katika alumini. Kama sheria, bidhaa iliyokamilishwa haina suluhu zenye nguvu zaidi. Wakati wa mzunguko wa kiteknolojia wa uzalishaji wa bidhaa za kumaliza nusu, zinazohusiana na kupokanzwa kwa aloi nyingi, kubadilishana na deformations, mtengano wa ufumbuzi huu imara hutokea kwa kutolewa kwa aluminidi ya sekondari. Kiwango cha mtengano wa suluhisho dhabiti, mtawanyiko na asili ya usambazaji wa bidhaa za mtengano hatimaye huamua ushawishi wa metali za mpito kwenye mali ya mitambo ya bidhaa zilizoharibika za nusu ya kumaliza.
Elagin, katika kazi yake, akizingatia ushawishi wa metali za mpito kwenye joto la urekebishaji, anaonyesha kuwa metali zilizotawanywa zina athari kubwa zaidi kwenye joto la urekebishaji. misombo ya intermetallic - bidhaa za mtengano wa suluhisho dhabiti. Suluhisho dhabiti ambazo hazijayeyushwa huongeza joto la urekebishaji tena kwa kiwango kidogo. Na kuganda kwa bidhaa za mtengano wa suluhisho dhabiti husababisha athari tofauti kabisa. Ufumbuzi thabiti wa metali mbalimbali za mpito hutofautiana katika utulivu wao. Imara zaidi ni suluhisho thabiti la zirconium na alumini. Katika kiasi kikuu cha suluhisho hili, mtengano unaendelea polepole sana. Mgando wa bidhaa za mtengano pia hupunguzwa kasi ikilinganishwa na aloi zingine zinazoweza kulinganishwa.
Kwa hivyo, kazi hiyo inabainisha ongezeko la fluidity ya aloi za Al-Mg. Katika aloi ya AL27-1, viongeza vya zirconium hupunguza tabia ya kuunda nyufa na kupunguza maudhui ya hidrojeni.
Kulingana na Kozlovskaya, kuchukua nafasi ya sehemu ya manganese kwenye aloi ya D16 na zirconium husaidia kupata athari ya vyombo vya habari iliyotamkwa sana, kutokuwepo kwa mdomo wa fuwele na kuongezeka kwa plastiki katika mwelekeo wa kupita.
Katika aloi za mfumo wa Al-Zr-Mg, nyongeza za zirconium hupunguza kutu ya mafadhaiko na pia huongeza upinzani wa kutu wa aloi za alumini katika mazingira ya fujo.
Taarifa iliyotolewa, ambayo ni mbali na kukamilika, kuhusu jukumu la zirconium katika aloi za alumini inaonyesha kuwa zirconium inazidi kutumika kama kipengele cha alloying.
Machapisho yanayohusiana: