Связь между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния
Свойства сплавов зависят от их строения, которое определяется характером взаимодействия компонентов. Диаграммы состояния характеризуют взаимодействие компонентов и показывают, какие фазы и структуры образуются в зависимости от состава сплава и температуры. Отсюда вытекает, что должна существовать определенная связь между видом диаграммы состояния и свойствами сплава. Такая связь была установлена академиком Н.С. Курнаковым.
1. При образовании механической смеси свойства изменяются прямолинейно и их значения находятся в интервале между свойствами чистых компонентов (рис. 1.12, а).
2. При образовании твердых растворов свойства изменяются по плавным кривым (рис. 1.12, б).
3. При образовании ограниченных твердых растворов характер изменения свойств становится более сложным. В области однофазных твердых растворов α и β они изменяются по плавным кривым, в двухфазных - по прямолинейному закону (рис. 1.12, в).
4. При образовании химического соединения свойства изменяются резко - скачком. Максимум или минимум на кривой изменения свойств соответствует точке химического соединения. Эта точка перелома, соответствующая химическому соединению, называется сингулярной точкой (рис. 1.12, г).
По диаграммам состояния можно также определить технологические свойства сплавов. Чем больше расстояние между линиями ликвидуса и солидуса, тем больше интервал кристаллизации и тем больше склонность сплавов к ликвации и образованию усадочной пористости.
Рис. 1.12. Связь между диаграммами состояния и механическими свойствами сплавов
Лучшими литейными свойствами обладают эвтектические сплавы. Эти же сплавы лучше обрабатываются резанием. Однофазные сплавы - твердые растворы - лучше деформируются в холодном и горячем состоянии.
Из сказанного можно сделать вывод, что диаграммы состояния позволяют теоретически прогнозировать свойства сплавов, создавать промышленные сплавы с заданными свойствами и выбирать оптимальные виды обработки для получения заданной структуры и свойств.