Условие:
Вычертите диаграмму состояния системы Cu – As (приложение Б), укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы до 25%. Опишите структурные превращения в сплаве с содержанием 10 % As при переходе из жидкого состояния в твёрдое от температуры 1000 0С до 20 0С и постройте термическую кривую охлаждения для этого сплава в указанном интервале температур.
Решение:
Для решения задачи о построении диаграммы состояния системы Cu-As и описания структурных превращений в сплаве с содержанием 10% As, следуем следу...
1. : В системе Cu-As существуют две основные фазы: жидкая (L) и твердая (α-сплав). Также в системе могут присутствовать интерметаллические соединения, такие как Cu3As. 2. : На диаграмме состояния по оси X откладывается содержание As (от 0% до 25%), а по оси Y — температура (от 0°C до 1000°C). Важно отметить, что для сплавов с содержанием As до 25% можно выделить следующие области: - Линия плавления для чистого меди (Cu) и арсенида меди (Cu3As). - Область жидкой фазы (L) при высоких температурах. - Область твердой фазы (α) при низких температурах. 1. : При этой температуре сплав находится в жидком состоянии (L). При охлаждении начинается кристаллизация. 2. : Начинается образование твердой фазы (α) из жидкости. В этой области происходит первичная кристаллизация, где образуются кристаллы α-сплава. 3. : Процесс кристаллизации продолжается, и количество твердой фазы увеличивается. В этой области может происходить образование интерметаллических соединений. 4. : Сплав становится преимущественно твердым, но может содержать остаточную жидкость. 5. : Сплав полностью затвердевает, и все жидкие фазы исчезают. Структура сплава становится однородной. 6. : Сплав находится в твердом состоянии (α) и имеет окончательную микроструктуру. 1. : Начинаем с точки 1000°C, где сплав находится в жидком состоянии. 2. : - При охлаждении от 1000°C до 800°C кривая будет горизонтальной, так как происходит кристаллизация (L → α). - Затем, при дальнейшем охлаждении от 800°C до 600°C, кривая будет наклонной, так как происходит увеличение твердой фазы. - При охлаждении от 600°C до 400°C кривая также будет наклонной. - При переходе от 400°C до 200°C кривая будет горизонтальной, так как происходит окончательное затвердевание. - Наконец, от 200°C до 20°C кривая будет наклонной, показывая, что температура сплава продолжает снижаться. Таким образом, мы построили диаграмму состояния системы Cu-As, описали структурные превращения в сплаве с 10% As и построили термическую кривую охлаждения для этого сплава в интервале температур от 1000°C до 20°C.