РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1

По дисциплине «Физическая химия»

Раздел «Фазовые равновесия в двухкомпонентных железных системах»

Вариант 9

Выполнила

Студентка гр. МЛ-09

Проверила

доцент, канд. техн.

Магнитогорск

Задание:

Вычертить диаграмму состояния Д-F в координатах температура - состав ( в масс.%).Диаграммы приводятся к (6,7).

а) Указать, есть ли в системе хим соединения ,их число , нрав плавления , хим состав и простые формулы.

б РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1) отметить полосы ликвидуса, солидуса . Найти поля устойчивых фаз .

в) Указать, есть ли в системе полосы безвариантных равновесий и каким температурам они отвечают. Найти составы сбалансированных фаз и написать уравнения перевоплощений, протекающих при отводе тепла при каждой из обозначенных на диаграмме температур, отвечающих безвариантным равновесием.

г) Проследить за конфигурацией РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 фазового состояния сплавов, содержащих «а и б»(масс. %) вещества F соответственно при снижении температуры от t10 до t11.

д) Изобразить( справа от диаграммы с схожим масштабом по температуре ) схематический вид кривых остывания этих сплавов ( масштаб по оси времени произволен).

е) Высчитать массу водянистой фазы и количества вещества F в ней, если РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 общая масса системы Nкг , температура t12, а суммарное содержание F в консистенции фаз составляет в (масс. %).

А) На диаграмме состояния системы Al-Zn имеется только одно хим соединение

Б) Выше полосы ликвидуса находится гомогенное поле водянистой фазы Iж. Все другие поля на диаграмме – гетерогенные.

В) На диаграмме РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 имеются две полосы безвариантных равновесий, соответственных температурам : t1 =381°С; t2 = 275°С.

Горизонтальная линия t1 =381 – это линия эвтектическогопревращения, которое сводится к одновременной кристаллизации 2-ух жестких фаз-

Горизонтальная линия t3 = 275°С – это линия эвтектическогопревращения, которое сводится к одновременной кристаллизации 2-ух жестких фаз –

г) Проследим за конфигурацией фазового состояния сплавов, содержащих:

Сплав (а): 10 масс.%

Сплав РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1(в): 40 масс.%

при снижении температуры от 660°С до 200°С.

1) Сплав (а).

При температуре 660°С данная система, представляет собой расплав (ф=1), двухвариантна, и отвод тепла от нее вызовет только остывание жидкостинеизменного состава до температуры Тλ, равной температуре

начала кристаллизации Т н.кр.

Тλ = Т н.кр.х

С РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 возникновением жесткой фазы система становится одновариантной. Потому придальнейшем отводе тепла ее температура падает, но остывание замедляется.Одна степень свободы значит, что составы сбалансированных фаз (водянистой и жесткой)зависят от температуры и определяются точками скрещения изотермы с ветвямиликвидуса и солидуса соответственно.Так, при температуре начала кристаллизации Тλ = Т н.кр.х, состав РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 расплава показывает точка «λ», а состав кристаллов – точка«δ». Последняя находится на полосы вещества М1, поэтомупервичным продуктом кристаллизации сплава «a» является одна жесткая фаза –вещество М1.По мере снижения температуры в процессе кристаллизации состав жидкостиизменяется по ветки ликвидуса «λ», а состав жесткой фазы неизменный –

линия «SД»

Трехфазная система безвариантна. За счет теплоты РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1, выделяющейся в результатепревращения, температура в системе сохраняется постоянной.Только после исчезновения воды возникает степень свободы и возможнодальнейшее снижение температуры. Составы жестких фаз М1 и М2 неизменные.При t = 200°С конечными продуктами кристаллизации сплава «х» являются твердыефазы: М1 и М2; С=1; Ф=2.

2)Сплав (в).

При температуре точки «х1» = 660°С данная РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 система, представляющаясобой расплав (Ф=1), двухвариантна, и отвод тепла от нее вызовет лишьохлаждение воды постоянного состава до температуры Тλ1 ,равной температуре начала кристаллизации сплава «в»:Тλ1 = Т н.кр.х1,С возникновением жесткой фазы система становится одновариантной. Потому при

предстоящем отводе тепла ее температура падает, но остывание замедляется.

Одна степень свободы РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 значит, что составы сбалансированных фаз (водянистой и жесткой)зависят от температуры и определяются точками скрещения изотермы с ветвямиликвидуса и солидуса соответственно. Так, при температуре начала кристаллизацииТλ1 = Т н.кр.х1, состав расплава показывает точка«λ1», а состав кристаллов – точка «S1». Последняянаходится на полосы вещества Al, потому первичным продуктом кристаллизациисплава РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 «в» является одна жесткая фаза – вещество Al.При температуре t=200°С конечным продуктом кристаллизации сплава «х1»являются две твердые фазы – вещество М1 и вещество Al.

д)

е) Рассчитываем массу водянистой фазы и количество вещества Pt в ней, если общаямасса системы N=30 кг. температура t=500°С, а суммарное содержание Al всистеме РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1 фаз 40 масс.%.

По правилу отрезков, масса водянистой фазы:

mж = (ВС/ас) * N=

Al 10 20 30 W 50 SO 70 80 SO Ια Zn, am.*/·

Рис. 25. Диаграмма состояния системы Al — Zn

Al-Zn

2. Исследование сплавов проводили способами рентгеновской дифракции и просвечивающей электрической микроскопии на монокристаллических и поликристаллических образчиках.

3. На рис. 26 представлена растворимость цинка в алюминии.

10 15 20 Zn,am*/.

Рис РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1. 26. Растворимость Znв А!


raschyot-lokalnih-prioritetov-sintez-prioritetov.html
raschyot-mmc-dlya-shemi-otnositelno-tokov-vetvej-dlya-mgnovennih-znachenij-istochnikov-e-i-j-proizvolnoj-formi.html
raschyot-moshnosti-sudovoj-elektrostancii.html