Назовите фазы использую диаграмму состояния железо-углерод.

Назовите основные состояния вещества и охарактеризуйте их.

Рассматриваемое вещество или совокупность веществ принято называть системой. При этом системе противопоставляется внешняя среда — вещества, окружающие систему. Состояние системы, в которое она самопроизвольно приходит через достаточно большой промежуток времени при неизменных внешних условиях, называют равновесным.

Различают системы:

— гомогенные, которые состоят из одной фазы;

— гетерогенные, которые состоят из нескольких фаз.

Фазой называется часть системы, отделенная от других ее частей поверхностью раздела, при переходе через которую свойства изменяются скачком. Фазой называют однородные составные части системы, имеющие одинаковый состав, одно и то же агрегатное состояние и отделенные от остальных частей поверхностями раздела. Например, однородный чистый металл или сплав является однофазной (гомогенной) системой. Состояние, когда одновременно присутствуют жидкий сплав (металл) и кристаллы, будет представлять двухфазную (гетерогенную) систему.

Системой называют совокупность фаз, находящихся в состоянии равновесия. Иногда неравновесное (метастабильное) состояние вещества также называют фазой (метастабильной). При изменении внешних условий (температуры, давления, напряженности электрического поля и др.) вещество может переходить из одной фазы в другую. Такой переход называют фазовым. К фазовым переходам относятся испарение и конденсация, плавление и затвердевание и др. При фазовых переходах скачкообразно изменяется ряд физических свойств вещества (плотность, концентрация компонентов и др.). В зависимости от физических условий, главным образом от температуры и давления, вещества могут существовать в твердом, жидком и газообразном состояниях. Эти состояния вещества называют агрегатными

Назовите фазы использую диаграмму состояния железо-углерод.

Диаграммы состояния строятся экспериментальным путем с использованием термического анализа сплавов. Графически сплав может быть изображен с помощью диаграмм состояния в координатах температура – концентрация.

Сплав имеет сложное строение и характеризуется наличием фаз, образуемых при взаимодействии его компонентов. Основными фазами металлических сплавов являются: механическая смесь, химическое соединение, твердый раствор.

Феррит — твердый раствор внедрения атомов углерода в a-железе. Кристаллическая решетка ОЦК. Мягок и пластичен, магнитен до 768 °С.

Аустенит - твердый раствор внедрения углерода в γ -железе. Кристаллическая решетка ГЦК.

Цементит - химическое соединение отличается хрупкостью. В углероди-

стых сталях цементит образуется в виде пластинок или сетки.

Перлит - механическая смесь, продукт эвтектоидного превращения аустенита при температуре 727 °С (0, 83 % С). Состоящая из очень мелких пластинок, или зернышек цементита, расположенных в ферритной основе.

Ледебурит - эвтектика системы, механическая смесь аустенита и цементита и содержит 4, 3% С.

3. Что такое фаза? Какие свойства характеризуют фазу?

Физически и химически однородные части системы называются фазами. Каждая фаза отделяется от другой поверхностью раздела, причем переход одной фазы к другой совершается прерывно. В зависимости от количества присутствующих фаз система называется однофазной, двухфазной и т. п.Фазой может быть чистый металл, однородный твердый раствор и химическое соединение. Все эти вещества могут быть в твердом, жидком или в газообразном состояниях. Даже система, состоящая из одного компонента (чистый металл, химическое соединение, твердый раствор), может иметь несколько фаз: твердую, жидкую, газообразную, а также фазы, полученные в результате превращений. Считается, что в металлах и в их сплавах газообразная фаза отсутствует.

Правило фаз имеет следующее выражение:

С = К-Ф+2 (5.1)

где С — число степеней свободы системы (вариантность);

К — число компонентов;

Ф — число фаз; 2 —- количество переменных внешних факторов равновесия: температура и давление.

Под вариантностью разумеется число факторов равновесия, которое может быть изменено без изменения числа фаз. К числу факторов равновесия относятся: температура, давление и концентрация. Так как давление в металлических системах постоянно, то правило фаз принимает следующий вид: С = К — Ф + 1. Правило фаз дает количественную зависимость степени свободы системы от количества фаз и компонентов.

Если число степеней свободы равно нулю, то нельзя изменять факторы

равновесия без изменения количества фаз. Системы, имеющие нулевую степень свободы, называются безвариантными (нонвариантными; температуру нельзя изменять без изменения числа фаз, повышение температуры приведет к исчезновению твердой фазы, а понижение температуры будет сопровождаться исчезновением жидкой фазы), системы: с одной степенью свободы — моновариантными (одна степень свободы

означает, что можно изменять только одну переменную: температуру или концентрацию) без изменения числа фаз, с изменением температуры меняется и концентрация жидкого раствора;, с двумя степенями свободы — двухвариантными (дивариантными) - две степени свободы позволяют одновременно изменять температуру и концентрацию сплава без нарушения числа фаз.

4.Условия существования фаз.