Влияние углерода на структуру и свойства стали в равновесном состоянии

ВАРИАНТ 12
1. Опишите строение и основные характеристики кристаллической решетки магния (параметры, координационное число, плотность упаковки).
Магний — элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 12. Обозначается символом Mg Magnesium. Простое вещество магний (CAS-номер: 7439-95-4) — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.
Магний — очень легкий, довольно хрупкий металл, постепенно окисляется на воздухе, превращаясь в белый оксид магния.
Кристаллическая решетка α-формы Ca (устойчивой при обычной температуре) гранецентрированная кубическая (рис.1), а = 5,56Å.

Рисунок 1 – Гранецентрированная кубическая решетка
Атомный радиус 1,97Å, ионный радиус Ca2+, 1,04Å. Плотность 1,74 г/см³(20 °C). Выше 464 °C устойчива гексагональная β-форма. tпл = 650 °C, tкип = 1105 °C; температурный коэффициент линейного расширения 22•10-6 (0-300 °C); теплопроводность при 20 °C 125,6 Вт/(м•К) или 0,3 кал/(см•сек•°C); удельная теплоемкость (0-100 °C) 623,9 дж/(кг•К) или 0,149 кал/(г•°C); удельное электросопротивление при 20 °C 4,6•10-8 ом•м или 4,6•10-6ом•см; температурный коэффициент электросопротивления 4,57•10-3 (20 °C).
Модуль упругости 26 Гн/м² (2600 кгс/мм²); предел прочности при растяжении 60 Мн/м² (6 кгс/мм²); предел упругости 4 Мн/м² (0,4 кгс/мм²), предел текучести 38 Мн/м² (3,8 кгс/мм²); относительное удлинение 50 %; твердость по Бринеллю 200—300 Мн/м² (20-30 кгс/мм²).
Магний достаточно высокой чистоты пластичен, хорошо прессуется, прокатывается и поддается обработке резанием.
2. Вычертите диаграмму состояния системы свинец – сурьма. Опишите взаимодействие компонентов в жидком и твердом состояниях, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы состояния и объясните характер изменения свойств в данной системе с помощью правил Курнакова.
Сплав системы Pb - Sb относится к сплавам типа "механические смеси". Механическая смесь образуется тогда, когда компоненты, образующие сплав, взаимно растворимы в жидком состоянии, не растворимы в твердом состоянии и не образуют химических соединений (рис.2).
Особенность кристаллизации сплавов типа механические смеси рассмотрим на примере сплавов Pb-Sb следующего состава:
1. 5% Sb и 95% Pb2. 13% Sb и 87% Pb3. 30% Sb и 70% Рb Рисунок 2 – Диаграмма состояния свинец-сурьма
Значения температур – T1 и T2 для каждого сплава наносят на вертикаль, соответствующую концентрации данного сплава. Соединяют температуры кристаллизации чистых металлов и температуры начала кристаллизации - T2 плавной линией.
Кривая, отвечающая началу равновесной кристаллизации сплавов, называется линией ликвидус (АСВ).
Кривая, проведенная через точки конца кристаллизации, называется линией солидус (ДСЕ).
Выше линии ликвидус сплав находится в жидком состоянии, ниже линии солидус – в твердом.
Сплав, содержащий 13% Sb, является эвтектическим. Сплавы, в которых Sb меньше 13%, называются доэвтектическими; если содержание Sb больше 13%, тo такие...