Диаграмма изменения температуры олова

Диаграмма изменения температуры олова

Печь, используемая для нагревания вещества, имеет три режима работы: максимальной, средней и минимальной мощности. В этой печи начинают нагревать 180 граммов олова, находящегося в твёрдом состоянии. После начала нагревания печь всё время остаётся включённой. На рисунке представлен график зависимости изменения температуры t олова от времени τ.

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Испарение олова началось при температуре t3.

2) Работе печи с максимальной мощностью за первые 9 минут соответствует участок графика CD.

3) Режиму минимальной мощности в течении первых 9 минут работы печи соответствует участок графика BC.

4) Участок графика АВ соответствует жидкому состоянию олова.

5) Участок графика DF соответствует плавлению олова.

Проанализируем каждое утверждение.

1) Из графика видно, что при температуре t3 олово ещё не достигло постоянного участка температурной кривой, то есть в точке t3 олово ещё находится в твёрдом состоянии.

2) Чем больше угол наклона графика, тем больше мощность, выделяемая печью. Следовательно, за первые 9 минут работе печи с максимальной мощностью соответствует участок CD.

3) Чем больше угол наклона графика, тем больше мощность, выделяемая печью. Следовательно, за первые 9 минут работе печи с минимальной мощностью соответствует участок AB.

4) Олово начали нагревать, когда оно находилось в твёрдом состоянии. Участок графика АВ соответствует твёрдому состоянию олова.

5) Из графика видно, что температура олова при нагревании не меняется на участке DF, следовательно, именно на участке DF происходит плавлении олова.

Источник

Диаграмма изменения температуры олова

Печь, используемая для нагревания вещества, имеет три режима работы: максимальной, средней и минимальной мощности. В этой печи начинают нагревать 180 граммов олова, находящегося в твёрдом состоянии. После начала нагревания печь всё время остаётся включённой. На рисунке представлен график зависимости изменения температуры t олова от времени τ.

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Испарение олова началось при температуре t3.

2) Работе печи с максимальной мощностью за первые 9 минут соответствует участок графика CD.

3) Режиму минимальной мощности в течении первых 9 минут работы печи соответствует участок графика BC.

4) Участок графика АВ соответствует жидкому состоянию олова.

5) Участок графика DF соответствует плавлению олова.

Проанализируем каждое утверждение.

1) Из графика видно, что при температуре t3 олово ещё не достигло постоянного участка температурной кривой, то есть в точке t3 олово ещё находится в твёрдом состоянии.

2) Чем больше угол наклона графика, тем больше мощность, выделяемая печью. Следовательно, за первые 9 минут работе печи с максимальной мощностью соответствует участок CD.

3) Чем больше угол наклона графика, тем больше мощность, выделяемая печью. Следовательно, за первые 9 минут работе печи с минимальной мощностью соответствует участок AB.

4,5) Олово начали нагревать, когда оно находилось в твёрдом состоянии. Из графика видно, что температура олова при нагревании не меняется на участке DF, следовательно, именно на участке DF происходит плавлении олова.

Источник

График плавления и отвердевания кристаллических тел

Содержание

Если вещество в твердом состоянии будет отдавать энергию – оно будет остывать. При этом с определенной температуры начинает происходить процесс плавления – тело переходит из твердого состояния в жидкое.

Если же мы будем сообщать энергию жидкости (нагревать ее), то с определенной температуры начнется процесс отвердевания (кристаллизации). Жидкость перейдет в твердое состояние.

Процесс плавления кристаллического тела довольно сложный. Для того, чтобы более детально его изучить, мы рассмотрим график зависимости температуры твердого тела от времени его последовательного нагревания и охлаждения.

График плавления льда и отвердевания воды

В качестве кристаллического тела будем рассматривать лёд. График плавления льда и отвердевания воды изображен на рисунке 1. Здесь по горизонтальной оси отложено время, а по вертикальной – температура льда. Для нагревания льда будем использовать обычную горелку.

Рисунок 1. График зависимости температуры льда от времени нагревания

Разберем каждый участок графика.

  1. Точка A
    Это наша начальная точка, начало наблюдения за процессом. Здесь температура льда была равна $-40 \degree C$
  1. Участок AB
    Идет нагревание льда, его температура увеличивается с $-40 \degree C$ до $0 \degree C$
  1. Точка B
    Достигнув температуры $0 \degree C$, лед начинает плавится. Это его температура плавления.
  1. Участок BC
    Лед плавится, но его температура в это время не увеличивается. Процессу плавления соответствует именно этот участок графика.

В течение всего времени плавления температура льда не меняется, хотя мы продолжаем его нагревать

  1. Точка C
    В этот момент весь лед расплавился и превратился в воду
  1. Участок CD
    На это участке графика идет нагревание воды до $+40 \degree C$
  1. Точка D
    Вода имеет температуру $+40 \degree C$. В этот момент мы выключаем горелку
  1. Участок DE
    Температура воды снижается, она охлаждается
  1. Точка E
    Температуры воды достигает $0 \degree C$. Начинается ее отвердевание (кристаллизация)
  1. Участок EF
    На этом участке графика идет процесс отвердевания (кристаллизации) воды.

Пока вся вода не затвердеет, ее температура не изменится

  1. Точка F
    В этот момент вся вода превратится в лёд
  1. Участок FK
    Температура льда понижается

Графики плавления олова и свинца

На графиках часто указывают какой-то один процесс (либо отвердевание, либо плавление), но для нескольких веществ. Это делается для наглядного сравнениях их свойств.

Подобный график представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Графики для процесса плавлении олова и свинца

Процесс плавления олова соответствует участку CD, а процесс плавления свинца – участку AB.

Участок AB находится выше участка CD. Это означает, что свинец имеет большую температуру плавления, чем олово. На графике отмечены эти температуры. Для свинца это $327 \degree C$, а для олова $232 \degree C$.

Также мы можем судить о времени процесса плавления. Участок AB имеет большую длину, чем участок CD. Значит, свинец плавился большее время, чем олово. При этом, свинец начал плавиться раньше.

Читайте также:  Покрытие оловом металлических изделий букв 7

Источник

Диаграмма изменения температуры олова

В котелок насыпали кусочки олова и поставили на электрическу

Elsaesser Дата: Понедельник, 28.12.2020, 15:55 | Сообщение # 1


Задание ЕГЭ по физике: В котелок насыпали кусочки олова и поставили на электрическую плитку. В минуту плитка передаёт олову в среднем количество теплоты, равное 500 Дж. График изменения температуры олова с течением времени показан на рисунке. Какое количество теплоты потребовалось для плавления олова, доведённого до температуры плавления? Ответ приведите в Дж.

Единый Государственный Экзамен 2020-2021 учебный год. Официальный сайт. Открытый банк заданий ФИПИ. Ответы на Тесты. Физика. 11 класс. ФИПИ. ВПР. ЕГЭ. ФГОС. ОРКСЭ. СТАТГРАД. ГИА. Школа России. 21 век. ГДЗ. Решебник.

На данной странице для учеников 11 класса, мы предлагаем вам прочитать или бесплатно скачать ответы и задания по Физики из Открытого банка заданий ФИПИ. 1 вариант, 2 вариант. С помощью этих заданий с решением и ответами вы можете в спокойной обстановке пройти тесты, написать решение, приготовиться реальному экзамену ЕГЭ в школе и решить все задачи на 5-ку! После прохождения данных тестов, вы сами себе скажите, что я решу ЕГЭ! Воспользуйтесь бесплатной возможностью улучшить свои знания по предмету с помощью данных тестов и кимов по ЕГЭ

Задания и тесты ЕГЭ по Физике

Задание 10 № 17655

В котелок насыпали кусочки олова и поставили на электрическую плитку. В минуту плитка передаёт олову в среднем количество теплоты, равное 500 Дж. График изменения температуры олова с течением времени показан на рисунке. Какое количество теплоты потребовалось для плавления олова, доведённого до температуры плавления? Ответ приведите в Дж.

Решение.
Для плавления вещества массой m, взятого при температуре плавления, ему необходимо передать количество теплоты, равное где λ — удельная теплота плавления вещества. Из графика ясно, что за время плавления олова ему передали количество теплоты равное

Источник: Досрочный ЕГЭ по физике 2020, вариант 2
Раздел кодификатора ФИПИ: 2.2.5 Удельная теплота парообразования, плавления, сгорания топлива

Посмотреть ответы и решения задачи

Источник

4 Достаточный уровень

Решебник по физике Л.А. Кирик Самостоятельные и контрольные работы

1. а) Почему лед не тает сразу, если его внести с мороза в теплую комнату?

Температура таяния льда 0°С. Поэтому, чтобы начал таять, он должен нагреться до 0°С.

б) Какое количество теплоты необходимо для плавления 100 г олова, взятого при температуре 32 °С?


2. а) На рисунке изображен график изменения температуры нафталина.


1) Какому состоянию нафталина соответствует отрезок графика ВС? плавление
2) В точке В или в точке С внутренняя энергия нафталина больше? внутренняя энергия в точке С больше.

б) Какое количество теплоты выделится при замерзании 2 л воды, взятой при температуре 10 °С?


3. а) Почему во время снегопада (см. рисунок) температура воздуха обычно повышается?

Это происходит потому, что при образовании снега из капелек воды или водяного пара выделяется тепло

б) Какое количество теплоты потребуется для плавления 500 г алюминия, взятого при температуре 20 °С?


4. а) На рисунке изображен график изменения температуры свинца.


1) Какому состоянию тела соответствует отрезок графика АВ? охлаждение
2) В какой из точек (К или М) молекулы данного тела обладают большей кинетической энергией? Почему?

в точке К молекулы данного тела обладают большей кинетической энергией — больше температура (скорость молекул).

б) Какое количество теплоты потребуется для плавления 200 г свинца, взятого при температуре 17 °С?


5. а) Телу сообщили некоторое количество теплоты. Всегда ли можно утверждать, что температура тела при этом повысилась?

Нет, при плавлении температура тела не меняется.

б) Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить 100 г льда, взятого при температуре -5 °С, а затем полученную воду нагреть до 20 °С?


6. а) На рисунке изображен график изменения температуры олова.


1) Какому состоянию олова соответствует отрезок графика ВС? плавление
2) Как изменяется внутренняя энергия олова на участках АВ, ВС и CD Почему? повышается,т.к. олово нагревают, молекулы начинают перемещаться быстрее, за счет этого повышается и внутренняя энергия

б) В бочку с водой опустили 2 кг льда при температуре О °С. Найдите массу воды, налитой в бочку, если после таяния льда ее температура уменьшилась от 20 до 18 °С. Потерями тепла можно пренебречь.

Источник

К выполнению контрольной работы №1

по дисциплине «Материаловедение»

А) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «свинец Pb – олово Sn» (рис. П.5). Указать основные линии, точки, а также структурно-фазовый состав всех областей диаграммы. Для сплава, содержащего 20% олова Sn, построить кривую охлаждения и описать происходящие при охлаждении фазовые превращения. Для данного сплава оп­ределить количественное соотношение структурно-фазовых составляющих и их состав при температуре 250ºC и схематично изобразить его структуру.

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100% Sn

РЬ 100% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Рис. 1. Диаграмма состояния сплавов системы «свинец Pb — олово Sn»

Диаграмма состояния сплавов системы «свинец Pb — олово Sn» (рис. 1) относится к разновидности диаграмм состояния двойных сплавов III типа, является диаграммой состоя­ния сплавов, испытывающих фазовые превращения в твёрдом состоянии (диаграмма состоя­ния сплавов с переменной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии). По внешнему виду диаграмма похожа на диаграмму состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твёрдом состоянии. Отличие только состоит в том, что линии предельной растворимости компонентов не перпендикулярны оси концентрации. На диаграмме имеются области, в которых из однородных твёрдых растворов при понижении температуры выделя­ются вторичные фазы. Поэтому данный тип диаграммы характерен для сплавов, образующих при сплавлении компонентов твёрдые растворы, имеющих ограниченную взаимную раство­римость друг в друге, изменяющуюся с изменением температуры.

Основные линии диаграммы:

ACB — линия ликвидус, линия начала процесса кристаллизации;

ADCEB — линия солидус, линия конца процесса кристаллизации;

Dm — линия переменной предельной растворимости олова Sn в свинце Pb;

En — линия переменной предельной растворимости свинца Pb в олове Sn;

DCE — линия кристаллизации эвтектики (T = 183ºC).

Основные точки диаграммы:

A — температура кристаллизации чистого свинца Pb (T = 327ºC);

B — температура кристаллизации чистого олова Sn (T = 232ºC);

C — температура кристаллизации эвтектического сплава 62% Sn + 38% Pb (T = 183ºC);

D — максимальная предельная растворимость олова Sn в свинце Pb (13% олова Sn в 87% свинца Pb при T = 183ºC);

E — максимальная предельная растворимость свинца Pb в олове Sn (4% свинца Pb в 96% олова Sn при T = 183ºC).

На диаграмме условно обозначены следующие фазы:

α — твёрдый раствор олова Sn в основном компоненте-растворителе свинце Pb;

β — твёрдый раствор свинца Pb в основном компоненте-растворителе олове Sn.

Из данной диаграммы видно, что с понижением температуры растворимость олова Sn в свинце Pb и, соответственно, свинца Pb в олове Sn (линии Dm и En соответственно) умень­шаются. Вследствие этого из твёрдых растворов выделяются избыточные фазы, то есть в сплаве образуются равномерно распределённые зоны, содержащие избыточное количество растворённого компонента. Таким образом, из α-твёрдого раствора, например, выделяются вторичные кристаллы β-твёрдого раствора (β II) переменного состава; из β-твёрдого раствора — вторичные кристаллы α-твёрдого раствора (αII). Составы этих вторичных кристаллов оп­ределяются соответственно линиями Dm и En.

Причинами выделения вторичных фаз (αII и βII) в сплавах в твёрдом состоянии при понижении температуры являются:

1) изменение параметров кристаллических решёток основных компонентов-растворителей;

2) изменение типов кристаллических решёток сплавляемых компонентов при пониже­нии температуры (полиморфное превращение), что приводит к изменению растворяющей способности.

Сплавы составов левее точки m состоят из однородного α-твёрдого раствора — твёрдо­го раствора олова Sn в основном компоненте-растворителе свинце Pb, а сплавы стоящие пра­вее точки n — из однородного β-твёрдого раствора — твёрдого раствора свинца Pb в основ­ном компоненте-растворителе олове Sn.

Сплавы составов от точки m до точки d имеют микроструктуру, состоящую из кристал­лов α-твёрдого раствора переменного состава и вторичных кристаллов β II-твёрдого раствора, а от точки e до точки n — из кристаллов β-твёрдого раствора переменною состава и вторич­ных кристаллов α II-твёрдого раствора.

На диаграмме также можно выделить следующие сплавы:

Эвтектический сплав (эвтектика). На диаграмме данный сплав соответствует проек­ции точки С на ось концентраций, содержит 62% олова Sn и 38% свинца Pb. Этот сплав на­чинает кристаллизоваться при самой низкой температуре 183ºC среди всех сплавов рассмат­риваемой системы; имеет при понижении температуры постоянный количественный состав компонентов; структура его в твёрдом состоянии представляет собой мелкодисперсную ме­ханическую смесь кристаллов α- и β-твёрдых растворов переменного состава.

Доэвтектические сплавы, имеющие состав от точки d до точки c состоят из первичных кристаллов α-твёрдого раствора, эвтектики (α + β) и мелких вторичных кристаллов β II-твёрдого раствора, выделившихся из твёрдой фазы при понижении температуры. Первич­ные кристаллы α-твёрдого раствора равномерно распределены в эвтектике (α + β). Доэвтек­тические сплавы начинают кристаллизоваться с выделения из жидкой фазы кристаллов α-твёрдого раствора переменного состава (область диаграммы ADC, лежащая между линия­ми ликвидус и солидус).

Заэвтектические сплавы, имеющие состав от точки c до точки e, состоят из первичных кристаллов β-твёрдого раствора, эвтектики (а + β) и мелких вторичных кристаллов α II-твёрдого раствора, выделившихся из твёрдой фазы при понижении температуры. Первич­ные кристаллы β-твёрдого раствора равномерно распределены в эвтектике (α + β). Заэвтектические сплавы начинают кристаллизоваться с выделения из жидкой фазы кристаллов β-твёрдого раствора переменного состава (область диаграммы CEB, лежащая между линиями ликвидус и солидус).

Таким образом, в структурно-фазовом составе сплавов рассматриваемой системы важ­ное место занимает эвтектика, представляющая собой смесь мелкодисперсных фаз α и β. Она имеет постоянный количественный состав компонентов (Pb и Sn) и кристаллизуется при наименьшей для данной системы сплавов температуре tэ = 183ºC, т. е. температуре, соответ­ствующей линии DCE. Ниже этой линии находится область двухфазных сплавов.

Выше линии ликвидус (линии ACB) сплавы представляют собой жидкие фазы — неог­раниченные растворы компонентов (свинца Pb и олова Sn) друг в друге в жидком состоянии.

Для диаграмм состояния сплавов III типа характерно то, что кристаллы сплавляемых компонентов в чистом виде ни в одном из сплавов системы не присутствуют.

Рассмотрим процесс кристаллизации сплава, содержащего 80% Pb и 20% Sn (рис. 2, 3).

Т,°С

327°С

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100% Sn РЬ 100% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Кривая охлаждения двойного t, МИН

Рис. 2. Построение кривой охлаждения сплава «80% Pb + 20% Sn»

Рис. 3. Кривая охлаждения сплава «80% Pb + 20% Sn»

Построение кривой охлаждения сплава «80% Pb + 20%Sn» проводится в следующей последовательности:

а) через точку оси абсцисс, соответствующую составу сплава «80% Pb + 20%Sn», про­водится вертикаль — линия сплава (рис. 1, 2);

б) точки пересечения линии сплава с линиями диаграммы обозначаются цифрами (рис. 2). Это — критические точки, указывающие критические температуры начала и кон­ца процесса кристаллизации, перекристаллизации (если она имеется) данного сплава;

в) в соответствии с выявленными критическими температурами строится кривая охла­ждения сплава в координатах «температура — время» (рис. 2, 3).

Согласно представленной на рис. 3 кривой охлаждения при кристаллизации сплава «80% Pb + 20%Sn» происходят следующие структурно-фазовые превращения.

При температуре выше точки 1 (T = 295ºC) сплав находится в жидком состоянии (жид­кая фаза) и представляется собой неограниченный раствор компонентов (Pb и Sn) друг в дру­ге. Соответственно, точка 1, лежащая на линии ликвидус A C, — температура начала кри­сталлизации данного сплава.

При охлаждении сплава ниже температуры точки 1 из жидкой фазы начинают выде­ляться кристаллы α-твёрдого раствора — кристаллы твёрдого раствора олова Sn в основном компоненте-растворителе свинце Pb состава, соответствующему абсциссе точки a, лежащей на линии солидус (линии ADCEB) диаграммы. Таким образом, при понижении температуры количественный состав выделяющихся из жидкой фазы первичных кристаллов α-твёрдого раствора изменяется по линии AD от точки A до D. При этом характер хода кривой охлажде­ния изменяется, процесс охлаждения замедляется, что вызвано выделением скрытой теплоты кристаллизации при образовании кристаллов α-твёрдого раствора из жидкой фазы. Поэтому на кривой охлаждения наблюдается излом (участок 1 — 2). Фазовый состав сплава на участке 1 — 2 кривой охлаждения — жидкая фаза + первичные кристаллы α-твёрдого раствора.

При достижении температуры точки 2 (T = 183ºC, линия DCE диаграммы) возникает нонвариантная система (количество степеней свободы системы C = 0). То есть количество независимых внутренних и внешних параметров системы (температура, давление, концен­трация), которые можно произвольно изменять без изменения количества фаз (равновесия) в системе, равно нулю. В данном случае при T = 183ºC (точка 2) в равновесии находятся одно­временно три фазы:

1) жидкая фаза, соответствующая количественному составу точки C диаграммы (62% Sn + 38% Pb);

2) кристаллы α-твёрдого раствора, количественного состава, соответствующего точке D диаграммы (13% Sn + 87% Pb);

3) кристаллы β-твёрдого раствора, количественного состава, соответствующего точке E диаграммы (96% Sn + 4% Pb)

При температуре, соответствующей линии DCE — линии кристаллизации эвтектики (T = 183ºC), возникает эвтектическое превращение

Трём фазам соответствуют определённые количественные составы компонентов, ха­рактеризующиеся проекциями точек D, C и E, хотя температура их превращения постоян­на.

При кристаллизации сплава между точками 2 и 2′ (T = 183ºC) кроме первичных кри­сталлов α-твёрдого раствора, образуется также эвтектика (α + β) — мелкодисперсная меха­ническая смесь кристаллов α— и β-твёрдого раствора, количественного состава (62%Sn + 38% Pb). Температура кристаллизации эвтектики постоянна, независимо оттого, что допол­нительной теплоты от внешней среды не поступает. Причиной постоянства температуры кристаллизации эвтектики также является выделение скрытой теплоты кристаллизации. В точке 2 эвтектика полностью находится ещё в жидком состоянии, между точками 2 и 2′ — в жидком и твёрдом состояниях, в точке 2′ — полностью в твёрдом состоянии. На участке 2 — 2′ кривой охлаждения фазовый состав сплава — первичные кристаллы α-твёрдого рас­твора, эвтектика (α + β) и жидкая фаза. В точке 2′ сплав полностью переходит в твёрдое со­стояние.

При дальнейшем охлаждении сплава ниже точки 2′ из первичных кристаллов α-твёрдого раствора выделяются вторичные кристаллы βII-твёрдого раствора. При обычных температурах кристаллы α-твёрдого раствора сплава имеют количественный состав компо­нентов, соответствующий точке m диаграммы (2,5%Sn + 97,5% Pb), а кристаллы βII-твёрдого раствора — соответствующий точке n диаграммы (99%Sn + 1% Pb). Причиной выделения вторичных кристаллов βII-твёрдого раствора из α-твёрдого раствора являются: 1) изменение параметров кристаллической решётки компонента-растворителя (свинца Pb), что приводит к снижению его растворяющей способности; 2) структурно-фазовые (полиморфные) превра­щения кристаллических решёток сплавляемых компонентов, что также приводит к сниже­нию их взаимной растворимости друг в друге.

Окончательно охлаждённый сплав содержит только две фазы — кристаллы

α-твёрдого раствора и кристаллы β-твёрдого раствора. Каждый из этих видов кристаллов содержится как в мелкодисперсном состоянии в составе эвтектики (α + β), так и в виде более крупных фаз — α и β, равномерно распределённых по объёму сплава.

Для определения количественного соотношения структурно-фазовых составляющих при температуре 250ºC для сплава, содержащего 20% Sn и 80%

Pb, надо воспользоваться «правилом отрезков».

Для этого в замкнутой области ADC диаграммы на уровне температуры 250ºC проведём горизонтальную линию — коноду abf (рис. 1). Данная линия пересекает вертикальную ли­нию, характеризующую состав сплава (линию сплава), в точке b.

Количество твёрдой фазы Qтв. (количество выпавших кристаллов α-твёрдого раствора) при T = 250ºC определим из соотношения:

Q me = (bf/ af) х100% =58,06% .

Таким образом, количество твёрдой фазы Qтв. определяется отношением длины отрезка горизонтали (коноды), прилегающего к линии ликвидус ACB, ко всей длине горизонтали.

Количество жидкой фазы Qж при T = 250ºC определим из соотношения:

Qж = (af/аf) х 100% = 41,94%.

Количество жидкой фазы Qж определяется отношением длины отрезка горизонтали (коноды), прилегающего к линии солидус ADCEB, ко всей длине горизонтали.

Количественный состав выделяющихся при кристаллизации сплава первичных кри­сталлов α-твёрдого раствора при T = 250ºC определяется абсциссой точки a — 8% Sn + 92% Pb.

Количественный состав жидкой фазы при T = 250ºC определяется абсциссой точки f — 38% Sn + 62% Pb.

Количество образующейся эвтектики при T = 183ºC в точке 2′ составит:

Qэвт = (Dp/ DC) х 100% = 14,3%

Количество образующихся первичных кристаллов α-твёрдого раствора при T = 183ºC составит:

Qтв.= (pC / DC ) х 100% = 85,7%

Рис. 4. Микроструктура сплава «80% Pb + 20% Sn»

Б) Вычертить диаграмму состояния сплавов системы «железо Fe-углерод C» (рис. П.7). Указать основные линии, точки и структурно-фазовый состав всех областей диаграм­мы. Для сплава, содержащего 1,2% углерода C, построить кривую охлаждения и опи­сать происходящие при охлаждении структурно-фазовые превращения. Схематично изобразить и описать структуру заданного сплава.

На диаграмме железоуглеродистых сплавов (рис. 5) нанесены сплошные и пунктирные линии. Это связано с тем, что углерод в сплавах может находиться как в свободном виде (в виде графита), так и в виде химического соединения (цементита Fe3C). Поэтому, диаграмма состояния железоуглеродистых сплавов может быть:

1) система «Fe-Fe3C» (метастабильная);

2) система «Fe-C» (стабильная).

Характерные точки диаграммы:

А (Т= 1539ºC) — температура плавления чистого железа Fe;

В (Т= 1493ºC; 0,5%С) — состав жидкой фазы при перитектической реакции;

J (Т= 1493ºC; 0,18%С) — состав аустенита при перитектической реакции;

Н (Т= 1493ºC; 0,1%С) — состав феррита при перитектической реакции;

N (Т= 1392ºC) — температура полиморфного превращения железа Feα ↔ Feγ;

С (Т= 1147ºC; 4,3%С) — состав эвтектики (ледебурит = аустенит + цементит);

D (Т= 1600ºC; 6,67%С) — условная температура плавления цементита Fe3С;

Е (Т= 1147ºC; 2,14%С) — предельная растворимость углерода в γ-железе Fe;

G (Т= 911ºC) — температура полиморфного превращения железа Feγ ↔ Feα;

S (Т= 727ºC; 0,80%С) — состав эвтектоидного сплава (перлит = феррит + цементит);

Р (Т= 727ºC; 0,02%С) — предельная растворимость углерода в α-железе Feα;

К (Т= 727ºC; 6,67%С) — состав цементита;

Q (Т= 20ºC; 0,006%С) — минимальная растворимость углерода в железе.

Источник