ötvözetek állapotábrája

Az előadások a következő témára: "ötvözetek állapotábrája"— Előadás másolata:

1 ötvözetek állapotábrája

2 tartalomjegyzék

3 ÁLLAPOTÁBRÁK KELETKEZÉSE
Co Co Co 100% Ni 75%Ni 25%Cu 50%Ni 50%Cu 100%Cu 1453 1453 1400 olvadási vonal 1200 dermedési vonal 1083 1083 t 0% 25% 75% 50% 100% Cu Ni 100% 0%

4 ÁLLAPOTÁBRA az olvadás pontokat összekötő görbét olvadási vonalnak /likvidusz/, a dermedés pontokat összekötő görbét dermedési vonalnak /szolidusz/ nevezzük az állapotábra segítségével nemcsak az ismert, hanem bármelyik összetételű ötvözetről megtudjuk állapítani, hogy egy választott hőmérsékleten milyen állapotú vissza

5 az alkotók szilárd állapotban korlátlanul oldódnak
Co Co olvadék pépes szilárd oldat=vegyes kristály A fém 100% 0% 0% 100% B fém

6 megállapítható, hogy az állapotábra minden összetételnél mutat pépes állapotot ha megszilárduláskor kizárólag szilárd oldat keletkezik, az állapotábrán az olvadási és dermedési vonal egyaránt görbült az ilyen alakú állapotábrájú ötvözetek mivel szilárd oldatok, képlékenyen jól alakíthatók, korrózióállóak

7 Nézzünk példákat az állapotábra olvasására
Hány fokon olvad a réz? Határozzuk meg a 25%Ni-75%Cu tartalmú ötvözet olvadás- és dermedéspontját! Hány fokon kezd el olvadni az 50-50%-os Ni-Cu ötvözet? Milyen halmazállapotú a 75%Ni-25%Cu tartalmú ötvözet 1100Co-on? Hány fokon dermed a nikkel?

8 PÉLDA/Ni-Cu/ Co Ni Cu 100% 0% 50% 25% 75% 1453 1400 1200 Tehát:1083 C0
1300 1083

9 PÉLDA Co Ni Cu 100% 0% 1453 1400 1300 1200 1083 Tehát: Olvadáspont 1280Co Dermedéspont 1100Co 75% 25% 50% 25% 75%

10 Tehát:1200 Co, ezen a hőfokon kezd el olvadni
PÉLDA Co Ni Cu 100% 0% 50% 25% 75% 1453 1400 1200 Tehát:1200 Co, ezen a hőfokon kezd el olvadni 1300 1083

11 Tehát: szilárd, /vegyes kristály, szilárd oldat típusú/
PÉLDA Co Ni Cu 100% 0% 1453 Tehát: szilárd, /vegyes kristály, szilárd oldat típusú/ 1400 1300 1200 1083 1000 75% 25% 50% 25% 75%

12 PÉLDA 1083 1300 Co Ni Cu 100% 0% 50% 25% 75% 1453 1400 1200 Tehát:1453 C0

13 Mi történik 55%A-45%B ötvözet folyékony állapotból való hűtésekor?
Co A fém B fém 100% 0% dermedés kezdeti hőfoka az éppen megszilárduló kristály összetétele Dermedéspont, teljes megszilárdulás a még meglévő olvadék összetétele A megszilárdult ötvözet összetétele az eddig megszilárdult ötvözet összetétele vissza 55% 45%

14 az alkotók szilárd állapotban nem oldódnak
Co Co olvadási vonal likvidusz olvadék Olvadék + A /pépes/ Olvadék + B /pépes/ Dermedési vonal szolidusz EUTEKTIKUM A + eutektikum B + eutektikum A fém 100% 0% 0% 100% B fém

15 megállapítható, hogy: csak az olvadási vonal görbült, a dermedési vonal egyenes ilyenkor az alkotók szilárd állapotban külön kristályosodnak van olyan összetétel, ahol a két vonal érintkezik, ezt eutektikus /jól olvadó/ ötvözetnek nevezzük eutektikus ötvözet megszilárdulásakor az alkotók finom eloszlású keveréke keletkezik

16 Állapotábra olvasása Mi történik a 70%A-30%B összetételű ötvözet lehűlésekor? Hány fokon kezd el dermedni? Hány fokon fejeződik be a dermedés? Mi történik X hőfokon? Milyen szövetszerkezet keletkezik? ábra tovább

17 Állapotábra olvasása /70%A-30% B/
Co A fém B fém 100% 0% dermedés kezdete X a megszilárdult ötvözet összetétele A fém krisztallitok + eutektikum dermedés vége Szilárd rész összetétele folyékony rész összetétele 70 30

18 Nézzünk néhány példát az állapotábra olvasására!
Hány fokon olvad meg teljesen a 40% Sn-t tartalmazó Sn-Bi ötvözet? Milyen ötvözet típus az 56% Bi-ot tartalmazó Sn-Bi ötvözet? Milyen halmazállapotú, és miből áll a 80%Sn-t tartalmazó Sn-Bi ötvözet 200Co-on? Mi válik ki 200Co-on az olvadékból 93%Bi-ot tartalmazó Sn-Bi ötvözetnél? vissza kész

19 PÉLDA /Sn-Bi/ Co Sn100% Bi100% 0% 40 60 100 200 300 56 44 135 231 271
Tehát:Kb. 140 Co

20 Sn, Bi finomeloszlású keveréke
PÉLDA Co Sn100% Bi100% 0% 40 60 100 200 300 56 44 135 231 271 Eutektikus ötvözet Sn, Bi finomeloszlású keveréke

21 PÉLDA Co Sn100% Bi100% 0% 40 60 100 200 300 44 56 135 231 271 olvadék
Tehát:pépes Sn kristályok+olvadék pépes pépes szilárd

22 PÉLDA Co Sn100% Bi100% 0% 40 60 100 200 300 56 44 135 231 271 Tehát : Bi kristályok

23 az alkotók szilárd állapotban korlátoltan oldódnak
szilárd állapotban korlátlanul oldódik szilárd állapotban nem oldódik Co Co oldóképesség vonala Korlátolt B kiválás vegyes kristály + olvadék B fém + olvadék Szilárd oldat vegyes kristály B fém +vegyes kristály+eut. B fém + eutektikum B fém+vegyes kristály A fém 100% 0% eutektikum 0% 100% B fém

24 megállapítható, hogy: a dermedési vonal görbült, majd egyenes
a görbült dermedési vonal alatt szilárd oldat keletkezik szilárd állapotban is találunk átalakulási vonalat, ahol a hűlés folyamán a túltelített szilárd oldatból B kiválás történik a kiválás a szilárd oldatból megfordítható folyamat

25 Állapotábra olvasása /Al-CuAl2 /
0,5 5,6 33 54% Cu /CuAl2 / Al 100% 46% eutektikum tisztán szilárd oldat CuAl2 kiválás

26 Állapotábra olvasása Dermedéskor 5,6% réztartalomig tisztán szilárd oldat keletkezik/dermedési vonal görbült/ Ha a szilárd oldat hűl, rézoldó képessége csökken, szobahőfokon csak 0,5% A telített szilárd oldatból lehűléskor a réz fémes vegyületként válik ki /CuAl2 /

27 Nézzünk példákat az állapotábra olvasására
Hány fokra kell hevíteni az Al-Cu ötvözetet, Cu=3% hogy képlékenyen jól alakítható legyen? Hány fokon indul meg a rézaluminát /CuAl2/ kiválása a szilárd oldatból a Cu3%-os Al-Cu ötvözetnél? Milyen szövetszerkezetű a 10% rezet tartalmazó CuAl2 ötvözet? Milyen szövetszerkezetű a 0,4% rezet tartalmazó Al-Cu ötvözet szobahőmérsékleten? főlap

28 mert tisztán szilárd oldat lesz
PÉLDA /Al-CuAl2/ Co 0,5 5,6 33 54% Cu /CuAl2 / Al 100% 46% 658 630 543 490 Tehát:490Co fölé mert tisztán szilárd oldat lesz tisztán szilárd oldat 3

29 PÉLDA Co 0,5 5,6 33 54% Cu /CuAl2 / Al 100% 46% 658 630 543 490
Tehát:490Co-on tisztán szilárd oldat CuAl2 kiválás 3

30 PÉLDA Co 0,5 5,6 33 54% Cu /CuAl2 / Al 100% 46% 658 630 szilárd oldat
vegyes kristály 543 eutektikum Tehát: CuAl2 szilárd oldat + eutektikum + CuAl2 10

31 Tehát: tisztán szilárd oldat
PÉLDA Co 0,5 5,6 33 54% Cu /CuAl2 / Al 100% 46% 658 630 543 tisztán szilárd oldat Tehát: tisztán szilárd oldat vegyes kristály 0,4