Материаловедение и технология конструкционных материалов. Попов Г.В - 87 стр.

UptoLike

87
ния: при 586 ºС (β
γ + α), 582 °С (ζ
δ + ε), 520 °С (γ
α + δ)
и 350 °С (δ
α+ε). В этой системе при 640 °С имеется своеобраз-
ное фазовое превращение, относящееся к сплавам, содержащим
38-58,6 % Sn. При этой температуре в таких сплавах идет пре-
вращение γ
L+ ε, т.е. при охлаждении твердая γ-фаза распадает-
ся на две: жидкую и твердую (ε). Иными словами, при охлажде-
нии твердое вещество плавится. Учение о минимуме термодина-
мического потенциала не запрещает плавления твердого раствора
при охлаждении и его затвердевания при нагреве.
Фаза α имеет, как и чистая медь, гранецентрированную
ку-
бическую решетку, период которой меняется с составом в облас-
ти α-раствора. Фазы β, δ и ε, состав которых меняется в узких
пределах, – это соединения, которым можно приписать химиче-
ские формулы Cu
5
Sn, Cu
31
Sn
8
и Cu
3
Sn. Состав фазы η приблизи-
тельно описывается формулой Cu
6
Sn
5
. Эта фаза упорядочена
ниже 189-186 °С.
Растворимость меди в твердом олове не превышает 0,006 %
при эвтектической температуре, т.е. она очень мала и практиче-
ски можно считать, что область твердого раствора на стороне Sn
отсутствует, как это показано на рис. 26.
В соответствии с диаграммой состояния бронза с 10 % Sn
должна затвердевать в виде однофазного сплава
и при дальней-
шем охлаждении из твердого раствора α должна выделяться
ε-фаза. Ее выделения могут располагаться по границам зерен. В
практических условиях обычной технологии литья структура
формируется по иному. Из-за большого расстояния между ли-
ниями ликвидус и солидус в сплавах получается значительная
дендритная ликвация. На рис. 27 изображена типичная
микро-
структура 10 % бронзы (атравление 5 % аммиачным раствором
CuCl
2
; 200
×
; бтравление 3 % раствором FeCl и 10 % HCl;
1000
×
). Светлые оси дендритов, обогащенные медью, представ-
ляют собой α-фазу. Серая составляющая, затвердевшая при более
низкой температуре, обогащена оловом. Эта составляющая наря-
ду с α-фазой содержит также эвтектоид α + β. Этот эвтектоид,
как видно из диаграммы равновесия, мог появиться только пото-
ния: при 586 ºС (β → ← γ + α), 582 °С (ζ →
                                         ← δ + ε), 520 °С (γ →
                                                             ← α + δ)
и 350 °С (δ ← α+ε). В этой системе при 640 °С имеется своеобраз-
             →

ное фазовое превращение, относящееся к сплавам, содержащим
38-58,6 % Sn. При этой температуре в таких сплавах идет пре-
вращение γ → ← L+ ε, т.е. при охлаждении твердая γ-фаза распадает-
ся на две: жидкую и твердую (ε). Иными словами, при охлажде-
нии твердое вещество плавится. Учение о минимуме термодина-
мического потенциала не запрещает плавления твердого раствора
при охлаждении и его затвердевания при нагреве.
       Фаза α имеет, как и чистая медь, гранецентрированную ку-
бическую решетку, период которой меняется с составом в облас-
ти α-раствора. Фазы β, δ и ε, состав которых меняется в узких
пределах, – это соединения, которым можно приписать химиче-
ские формулы Cu5Sn, Cu31Sn8 и Cu3Sn. Состав фазы η приблизи-
тельно описывается формулой Cu6Sn5. Эта фаза упорядочена
ниже 189-186 °С.
       Растворимость меди в твердом олове не превышает 0,006 %
при эвтектической температуре, т.е. она очень мала и практиче-
ски можно считать, что область твердого раствора на стороне Sn
отсутствует, как это показано на рис. 26.
       В соответствии с диаграммой состояния бронза с 10 % Sn
должна затвердевать в виде однофазного сплава и при дальней-
шем охлаждении из твердого раствора α должна выделяться
ε-фаза. Ее выделения могут располагаться по границам зерен. В
практических условиях обычной технологии литья структура
формируется по иному. Из-за большого расстояния между ли-
ниями ликвидус и солидус в сплавах получается значительная
дендритная ликвация. На рис. 27 изображена типичная микро-
структура 10 % бронзы (а – травление 5 % аммиачным раствором
            ×
CuCl2; 200 ; б – травление 3 % раствором FeCl и 10 % HCl;
     ×
1000 ). Светлые оси дендритов, обогащенные медью, представ-
ляют собой α-фазу. Серая составляющая, затвердевшая при более
низкой температуре, обогащена оловом. Эта составляющая наря-
ду с α-фазой содержит также эвтектоид α + β. Этот эвтектоид,
как видно из диаграммы равновесия, мог появиться только пото-
                                                                  87