Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Диаграммой состояния называется графическое изображение фазового состояния сплава в зависимости от внешних (температуры, давления и др.) и внутренних (концентраций компонентов) факторов.
Диаграммы состояния двойных и более сложных систем строят экспериментальными методами для условий равновесия, при которых состояние сплавов соответствует минимальному значению свободной энергии. Такое состояние сплавов может быть достигнуто только при бесконечно медленных скоростях охлаждения или нагрева, поэтому диаграммы состояния позволяют определить фазовые превращения при очень медленном охлаждении или нагреве. Закономерность существования устойчивых фаз, отвечающих термодинамическими условиями равновесия, может быть выражена в математической форме правилом фаз или законом Гиббса (1876 г.). Оно устанавливает связь между числом компонентов - К, числом равновесных фаз - Ф, внешними факторами (температурой, давлением и др.) - В, вариантностью (или числом степеней свободы) равновесной системы - С. В общем виде математически выражается уравнением:
| С = К + В - Ф | |
| при В = 2 (t, P) | С = К + 2 - Ф |
| при В = 1 (t) | С = К + 1 - Ф |
Под числом степеней свободы подразумевается число внешних (температура, давление и др.) и внутренних (концентрация) факторов равновесной системы, которое можно изменять в определенных пределах без изменения числа фаз, находящихся в равновесии. Более строгим является использование термина "число независимых переменных".
Вариантность (или число степеней свободы) любой системы всегда положительна или равна нулю, т.е. С³0. При С=0 система называется нонвариантной. Это значит, что все независимые переменные, определяющие состояние системы, имеют строго определенные (единственные) значения и их нельзя изменить, чтобы не нарушить фазового равновесия, при этом в равновесии находятся три фазы. При С=1 систему называют моновариантной, т.е., если изменить внешний фактор - температуру, изменится концентрация фаз, но равновесие не нарушится. В равновесии находятся две фазы - жидкая и твердая или две твердые. При С=2 система называется бивариантной, т.е. существует область на диаграмме, в которой можно изменить температуру и концентрацию сплава, не нарушая равновесия. В равновесии находится одна фаза.
Правило фаз позволяет определить максимально возможное число равновесных фаз в сплавах, установить отклонение (по числу фаз) в структуре сплавов от равновесных условий, дает возможность контролировать правильность построения диаграмм состояний и кривых охлаждения (нагрева).
