Egyensúlyi állapotábrák

Az előadások a következő témára: "Egyensúlyi állapotábrák"— Előadás másolata:

1 Egyensúlyi állapotábrák
Kattintás ide! Emelt szint: technikusoknak

2 Tartalomjegyzék Kilépés
Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek Maximumos diagram Minimumos diagram Vegyület keletkezése szilárd állapotban Nyílt maximummal Peritektikus vegyületképződés Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere Kilépés

3 Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai
Eszményi likvidusz szolidusz Tartalomjegyzék

4 Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai 2
2. Maximumos diagram Az A és B alkotó szilárd állapotban oldják egymást, egy fázist képeznek. Különbség csak krisztalliton belüli dúsulásban van. A B a b B alkotó A alkotó

5 Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai 3
A maximumtól balra a krisztallitok magjai B alkotóban dúsabbak, a széleik pedig B alkotóban szegényebbek. A B a b B alkotó A alkotó

6 Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai 4
A maximumtól jobbra a krisztallitok magjai B alkotóban szegényebbek, a széleik pedig B alkotóban dúsabbak. A B a b B alkotó A alkotó Ez abból adódik, hogy adott összetételnél melyik alkotó kezd előbb kristályosodni. Tartalomjegyzék

7 Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai 5
3. Minimumos diagram A B a b A maximumtól balra a krisztallitok magjai B alkotóban szegényebbek, a széleik pedig B alkotóban dúsabbak. B alkotó A alkotó

8 Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai 6
A maximumtól jobbra a krisztallitok magjai B alkotóban dúsabbak, a széleik pedig B alkotóban szegényebbek. A B a b B alkotó A alkotó Tartalomjegyzék

9 4. Dúsulások megszüntetése
Egymást szilárd állapotban korlátlanul oldó fémek egyensúlyi diagramjai 7 4. Dúsulások megszüntetése A dúsulások felhasználás szempontjából károsak, ezért az ötvözeteket a szolidusz hőmérséklet közelébe, az olvadáspont alá hevítik. Ekkor a krisztallitokon belül kialakult koncentrációkülönbség kiegyenlítődik diffúziós úton (a DT nagysága hőmérsékletfüggő, magasabb hőmérsékleten a diffúziós tényező nagyobb). Ezt az eljárást homogenizáló izzításnak nevezik. Ezáltal az alkotók eloszlása a krisztallitokon belül egyenletes lesz. Tartalomjegyzék

10 Vegyület keletkezése szilárd állapotban
Eszményi A B Tartalomjegyzék

11 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 2
2. Vegyület keletkezése nyílt maximummal a d e1 A+AnBm A b h e2 B+AnBm AnBm c f g B Itt a likvidusz háromágú, tehát az olvadékból három fázis kristályosodik először, vagy az A alkotó, vagy a B alkotó, vagy a fémes vegyület (AnBm). A vegyülethez tartozó likvidusz maximumos görbe, amelynek maximuma a vegyület összeté-telénél és a vegyület olvadás-pontjánál van. A vegyület állandó hőmérsék-leten olvad és kristályosodik, mint a színfémek. Az AnBm pontot és a c, pontot összekötő egyenes a diagramot két részre osztja. Ez a két rész felfogható külön-külön eszményi diagramnak, azzal a különbséggel, hogy ettől balra az A alkotóval, jobbra pedig a B alkotóval alkot eutektikus rendszert. Az e1 eutektikumot az A alkotó és az AnBm vegyület alkotja, az e2 eutektikumot pedig a B alkotó és az AnBm vegyület. Az AnBm összetételnél csak vegyület keletkezik.

12 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 3
3. Szövetelemek meghatározása b h e2 B+AnBm AnBm c f g B B=X% Olvadék AnBm Olvadék AnBm AnBm B eutektikum

13 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 4
h e2 B+AnBm AnBm c f g B B=Y% Olvadék B Olvadék B AnBm B eutektikum

14 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 5
c d f g e1 A+AnBm A AnBm A=Z% Olvadék AnBm + Olvadék AnBm AnBm A eutektikum

15 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 6
c d f g e1 A+AnBm A AnBm A=U% Olvadék A Olvadék A AnBm A eutektikum Tartalomjegyzék

16 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 7
4. Peritektikus vegyületképződés Előfordul, hogy két fém olvadt állapotban minden arányban oldja egymást és a két fém vegyülete nem állandó hőmérsékleten olvad. Ez azokra az ötvözetekre jellemző, melyek alkotóinak olvadáspontja között nagy a különbség. Ez látható a diagramon. A B AnBm A+ AnBm A+ Olvadék AnBm+Olvadék B+Olvadék B+ AnBm a g e c d h b f

17 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 8
B+ AnBm B AnBm d h b f B=X% Olvadék t1 [°C] B Olvadék t4 [°C] B AnBm B eutektikum Az olvadékból B kristályosodik először és ez tart t4 hőmérsékletig. t4 hőmérséklet alatt B fémből és AnBm vegyületből álló eutektikum keletkezik, mivel a vegyület képződéséhez nem szükséges az összes még meglévő B fém.

18 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 9
AnBm B AnBm d h b f B=Y% Olvadék t2 [°C] t4 [°C] B Olvadék B AnBm Az olvadékból B kristályosodik először és ez tart t4 hőmérsékletig. t4 hőmérsékleten csak AnBm vegyület keletkezik.

19 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 10
Olvadék B AnBm AnBm +A B AnBm d h b f c B=Z% Olvadék t3 [°C] t4 [°C] B Olvadék B AnBm + Olvadék t5 [°C] eutektikum B AnBm AnBm + A Az olvadékból B kristályosodik ki először és ez tart t4 hőmérsékletig, t4 és t5 között AnBm vegyület kristályosodik ki, t5 alatt AnBm vegyületből és A színfémből álló eutektikum keletkezik.

20 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 11
AnBm a g c d h e A=U% Olvadék t6 [°C] AnBm + Olvadék t5 [°C] eutektikum AnBm AnBm + A Az olvadékból először AnBm vegyület kristályosodik, és ez tart t5 hőmérsékletik, alatta AnBm vegyületből és A fémből álló eutektikum keletkezik.

21 Vegyület keletkezése szilárd állapotban 12
A=V% Olvadék t7 [°C] A + Olvadék t5 [°C] eutektikum A AnBm + A Az olvadékból először A kristályosodik, és ez tart t5 hőmérsékletik, alatta AnBm vegyületből és A fémből álló eutektikum keletkezik. Tartalomjegyzék

22 Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere
Ha a két fém folyékony állapotban minden arányban szilárd állapotban részlegesen oldja egymást, és a két fém olvadáspontja között nagy a különbség, akkor a következő egyensúlyi diagram szerinti ötvözetrendszer keletkezik. A B a c d t4 [°C] e b α β

23 Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere 2
c d t4 [°C] A=X% Olvadék α Olvadék α Az olvadékból α szilárd oldat keletkezik.

24 Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere 3
B=Y% Olvadék B t4 [°C] e b β Olvadék β Az olvadékból β szilárd oldat keletkezik.

25 Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere
B=Z% B d t4 [°C] e b Olvadék β Olvadék β β α Az olvadékból β szilárd oldat kezd kristályosodni, és ez tart t4 hőmérsékletig. Alatta két módon kristályosodik ki a még meglévő olvadék. Vagyis szilárd állapotban több a β szilárd oldat, és az α szilárd oldat csak a „d” összetételnek megfelelő mennyiségben lesz.

26 Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere
c d t4 [°C] Olvadék β Olvadék β α Olvadék β α α Az olvadékból β szilárd oldat kezd kikristályosodni, és ez tart t4 hőmérsékletig, alatta már csak α szilárd oldat keletkezik.

27 Szilárd oldatok eutektikus ötvözetrendszere
B=U% Olvadék c d t4 [°C] β Olvadék A t4 hőmérsékletig az olvadékból β szilárd oldat kristályosodik, t4 hőmérséklet alatt a még meglevő olvadék „d” összetételnek megfelelően α szilárd oldattá alakul. β α A két szilárd oldat közötti különbség jobban érzékelhető, ha például β szilárd oldat intersztíciós, az α szilárd oldat pedig szubsztitúciós szerkezetű. Tartalomjegyzék

28 Most már tudjuk, hogy honnan fúj a szél.
Esc gomb lenyomásával vége a vetítésnek.