4.Способи одержання сплавів.

За способом отримання розрізняють:

Спечені тверді сплави (металокераміка, мінералокераміка і кермети) — композиційні матеріали, отримувані методом порошкової металургії, що складаються з твердої керамічної сполуки, яка цементується металом або сплавом. Як керамічна сполука найчастіше використовуються карбіди вольфраму або титану, складні карбіди вольфраму і титану (часто також і танталу), карбонітрид титану, рідше — інші карбіди, бориди тощо. Як в'яжучі (цементуючі) метали зазвичай використовують кобальт, рідше — нікель, його сплав з молібденом або сталь.

Литі тверді сплави — це сплави, що отримують методом плавки і литва. Прикладом може служити сплав WC-W2C. До литих твердих сплавів відноситься велика група сплавів, що напилюються або наплавляються на деталі механізмів і машин, котрі зазнають абразивного зношування, ерозії чи корозії. Сюди відносяться: стеліти (сплави на кобальтовій основі), сормайти (твердий сплав на залізній основі), стелітоподібні (основа Ni) і багато ін. Їх застосування дозволяє в 2-4 (іноді в 10-20) рази збільшити термін служби швидкозношуваних деталей механізмів і машин, у тому числі автомобілів, сільськогосподарської техніки тощо.

5.Криві охолодження сплавів.

Діаграма стану та криві охолодження сплавів системи представлені на рис. 5.1.

Рис.5.1 Діаграма стану сплавів з необмеженою розчинністю компонентів у твердому стані (а); криві охолодження типових сплавів (б)

Спочатку одержують термічні криві. Отримані точки переносять на діаграму, з'єднавши точки початку кристалізації сплавів і точки кінця кристалізації, отримують діаграму стану.

Проведемо аналіз отриманої діаграми.

1. Кількість компонентів: К = 2 (компоненти А і В).

2. Число фаз: f = 2 (рідка фаза L, кристали твердого розчину )

3. Основні лінії діаграми:

acb - лінія Ліквідус, вище цієї лінії сплави знаходяться в рідкому стані;

adb - лінія солидус, нижче цієї лінії сплави знаходяться у твердому стані.

4. Характерні сплави системи:

Чисті компоненти А і В кристалізуються при постійній температурі, крива охолодження компонента В представлена ​​на рис. 5.1, б.

Решта сплави кристалізуються аналогічно сплаву I, крива охолодження якого представлена ​​на рис. 5.1, б.

^ Процес кристалізації сплаву I: до точки 1 прохолоджується сплав у рідкому стані. При температурі, що відповідає точці 1, починають утворюватися центри кристалізації твердого розчину . На кривій охолодження відзначається перегин (критична точка), пов'язаний зі зменшенням швидкості охолодження внаслідок виділення прихованої теплоти кристалізації. На ділянці 1-2 йде процес кристалізації, що протікає при падаючій температурі, так як згідно з правилом фаз в двокомпонентною системі при наявності двох фаз (рідкої і кристалів твердого розчину ) Число ступенів свободи буде дорівнює одиниці . При досягненні температури відповідній точці 2, сплав твердне, при подальшому зниженні температури охолоджується сплав у твердому стані, що складається з однорідних кристалів твердого розчину.

5. Кількісний структурно-фазовий аналіз сплаву.

Користуючись діаграмою стану можна для будь-якого сплаву при будь-якій температурі визначити не тільки число фаз, але і їх склад і кількісне співвідношення. Для цього використовується правило відрізків. Для проведення кількісного структурно-фазового аналізу через задану точку проводять горизонталь (Коноди) до перетину з найближчими лініями діаграми (ліквідус, Солідус або осі компонентів).

а). Визначення складу фаз в точці m:

Для його визначення через точку m проводять горизонталь до перетину з найближчими лініями діаграми: ліквідус і Солідус.

Склад рідкої фази визначається проекцією точки перетину горизонталі з лінією ліквідус p на вісь концентрації.

Склад твердої фази визначається проекцією точки перетину горизонталі з лінією Солідус q (або віссю компонента) на вісь концентрації.

Склад рідкої фази змінюється по лінії ліквідусу, а склад твердої фази - по лінії солідуса.

З пониженням температури склад фаз змінюється убік зменшення вмісту компонента В.

б). Визначення кількісного співвідношення рідкої і твердої фази при заданій температурі (в точці m):

Кількісна маса фаз обернено пропорційна відрізкам проведеної коноди. Розглянемо проведену через точку m Коноди і її відрізки.

Кількість всього сплаву (Q сп) визначається відрізком pq.

Пр відрізок, прилеглий до лінії Ліквідус pm, визначає кількість твердої фази.

Відрізок, що прилягає до лінії Солідус (або до осі компонента) mq, визначає кількість рідкої фази.