پاورپوینت نمودارهای فازی (pptx) 62 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 62 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بنام خدا
1
نمودارهای فازی
Phase Diagrams
مقدمه
3
لزوم مطالعه
ریزساختارهای آلیاژها با خواص مکانیکی مواد ارتباط تنگاتنگ دارد. از طرفی ریزساختارها با توجه به عملیات حرارتی، ترکیب مواد، فشار و ... تعیین میشود.
برای کنترل و طراحی عملیات حرارتی مناسب برای تعیین ریزساختارهای مناسب، داشتن اطلاعات از نمودارهای فازی مواد ضروری است.
از نمودارهای فازی میتوان اطلاعات مناسبی راجع به ذوب، ریخته گری، تبلور و سایر پدیده ها بدست آورد.
در این فصل میخوانیم:
1- آشنایی با اصطلاحات نمودارهای فازی 2- نمودارهای فشار-دما برای مواد خالص
3- تفسیر نمودارهای فازی 4- آشنایی با برخی نمودارهای فازی ساده
تعاریف و مفاهیم اولیه
4
مولفه یا جزء (component): مواد خالصی که آلیاژها از آنها تشکیل شده اند. به عنوان مثال در آلیاژ برنج اجزاء شامل مس و روی است.
حلال (solvent) و حل شونده (solute): اتمهای میزبان که درصد بیشتری هستند، اتمهای حلال و اتمهای ناخالص میزبان، حل شونده گویند.
سیستم (system): به یک جسم خالص یا به یکسری از آلیاژها که از یک ترکیب خالص ساخته شوند، اطلاق میشوند. مثلا سیستم فولاد و یا سیستم آهن-کربن
محلول جامد (solid solution): حداقل از دو نوع اتم تشکیل شده بگونه ای که اتمهای حل شونده بصورت جایگزینی یا بین نشینی داخل ساختار شبکه ای اتمهای حلال قرار میگیرند. ساختار بلوری اتمهای حلال نباید تغییر کند.
ریزساختار (microstructure): ساختار مواد از دیدگاه فازهای موجود در آن و همچنین ترکیب و نحوه توزیع فازها
حد حلالیت – Solubility Limit
5
در سیستم آلیاژی، در هر دمای خاص غلظت خاصی از اتمهای حل شونده میتوانند در اتمهای حلال حل شوند و تولید محلول جامد نمایند، به این مقدار معین حد حلالیت گویند.
چنانچه اتمهای حل شونده، بیشتر از حد حلالیت به حلال اضافه شود، منجر به شکل گیری محلول جامد دیگری با اجزای متفاوت خواهد شد.
به عنوان مثال در محلول آب-شکر، با افزودن شکر و رسیدن به حد حلالیت، شکرهای اضافی بصورت دانه های جامد در ته ظرف رسوب میکند. لذا سیستم شربت شکر به سیستم متشکل از دو ماده شربت و بلورهای جامد شکر
تبدیل میشود.
حد حلالیت وابسته به دما است و با افزایش دمای محلول،
افزایش می یابد.
حد حلالیت محدود و نامحدود
میزان حد حلالیت در آلیاژهای مختلف، تفاوت دارد. مثلا نیکل و مس بصورت نامحدود در یکدیگر در یکدیگر حل میشوند.
اما اغلب آلیاژها دارای حد حلالیت محدود هستند و برخی دیگر در یکدیگر حل نمیشوند.
6
تک فاز
دو فاز
دو فاز
فازها - Phases
7
فاز به قسمت همگنی از یک ماده گویند که دارای خواص فیزیکی و شیمیایی یکنواخت است.
هر ماده خالص یک فاز است؛ چه بصورت مایع، گاز یا جامد (هر کدام یک فاز با خواص فیزیکی متفاوت)
در مثال قبل شربت شکر یک فاز و ذرات جامد شکر در آب یک فاز به حساب می آیند که هم از لحاظ فیزیکی (مایع و جامد) و از هم نظر شیمیایی (اتمهای آب و شکر و ذرات شکر) متفاوت هستند.
اگر بیش از یک فاز در ماده موجود باشد، هر فاز دارای مرز خاص خود است که با عبور از آن تغییرات ناگهانی در خواص شیمیایی یا فیزیکی یا هر دو روی میدهد.
فازها - Phases
8
در آب، فازهای مایع و یخ دارای تغییر فاز فیزیکی هستند. ولی خواص شیمیایی یکسان دارند.
در مواد چند شکلی بلوری (polymorphism) (موادی دارای ساختارهای بلوری متفاوت مثل FCC و BCC هستند) هر ساختار بلوری یک فاز است که خواص شیمیایی متفاوت دارد.
به مواد تک فاز مواد همگن یا متجانس (homogeneous) و به مواد چند فاز مواد غیرهمگن یا نامتجانس (hetergeneous) یا مختلط (mixtures) گویند.
اغلب آلیاژهای فلزی، سرامیکها، پلیمرها و کامپوزیتها نامتجانس هستند.
ریزساختارها
9
بیان شد که برخی خواص مکانیکی وابسته به ریزساختار مواد است. ریزساختارها توسط میکروسکوپ الکترونیکی یا نوری قابل مشاهده هستند. مثلا در مواد دوفازی، یک فاز روشنتر و یک فاز تیره تر است.
در آلیاژهای فلزی، ریزساختارها را میتوان توسط تعداد فازها، نسبت آنها و روش اختلاط یا توزیع فازها دسته بندی کرد.