Создан заказ №1175480
8 мая 2016
Начертить (формат А4) диаграмму состояния системы Ag-Ce обозначить все однофазные и двухфазные области
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по материаловедению, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
Начертить (формат А4) диаграмму состояния системы Ag-Ce, обозначить все однофазные и двухфазные области, указать температуры нонвариантных равновесий и составы фаз, участвующих в этих равновесиях, и отметить концентрации, разделяющие фазовые области.
2. Охарактеризовать компоненты и дать полную характеристику всех фаз этой системы.
3. Записать все трехфазные нонвариантные равновесия, указать их названия, температуры и концентрации компонентов в фазах, участвующих в этих равновесиях.
4. Построить кривые охлаждения для двух сплавов (30%ат. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Ce и 70%ат. Ce) и записать все фазовые превращения, которые происходят в этих сплавах при охлаждении. Записать в буквенной форме структуру и фазовый состав сплавов при комнатной температуре и определить количество фаз и структурных составляющих.
Решение:
Диаграмма аргентум-церий (рис. 1) относится к диаграммам, в которых элементы неограниченно растворимы друг в друге в жидком состоянии и ограниченно растворимы в твердом.
Аргетум (серебро).
Серебро - элемент 11 группы (по устаревшей классификации - побочной подгруппы первой группы), пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 47. Обозначается символом Ag.
Кристаллическая решётка - гранецентрированная кубическая. Температура плавления - 962 °C, плотность - 10,5 г/см³. Полиморфизмом не обладает.
Церий.
Церий - химический элемент из группы лантаноидов, серебристый металл.
Известны 4 полиморфные модификации церия:
α-форма с кубической кристаллической решёткой типа Cu до температуры 95K (-178°С)
β-форма с гексагональной кристаллической решёткой типа La в интервале температур 95…264К (-178…-9°С)
γ-форма с кубической кристаллической решёткой типа Cu в интервале температур 263…1035K (-9…728°С)
δ-форма с кубической кристаллической решёткой типа α-Fe при температурах выше 1035K (728°С).
Плотность (при н. у.) 6,757 г/см³, температура плавления 798°С.
Диаграмма состояния Ag-Ce представлена на рис. 1.
Ликвидус – линия на диаграмме состояния, при температурах выше которой все компоненты находятся в жидком состоянии. Ликвидус – линия Тпл(Ag)E1abcE2dE3f Тпл(Ce).
Солидус – линия на диаграмме состояния, при температурах меньше которой все компоненты находятся в твердом состоянии. Солидус – линия gE1hP1ibkP2lE2mpE3qrP3 Тпл(Ce)
В системе образуются твердые растворы на основе компонентов (Ag) и (Ce) и четыре соединения: Ag4Ce, Ag51Ce14, Ag2Ce, AgCe. Кристаллическая структура соединений приведена в табл.1.
Два из них Ag51Ce14 и AgCe плавятся конгруэнтно при температурах 1040±10°С и 870 °С соответственно.
Соединение Ag51Ce14 имеет область гомогенности от 21,5 до ~25% ат. Ce и имеет гексагональную решетку.
Соединение AgCe существует в двух модификациях. Температура фазового перехода αAgCe↔βAgCe принята 470°С.
Соединение Ag4Ce образуется по перитектической реакции L+Ag51Ce14↔ Ag4Ce при температуре 840°С и содержании церия 20%ат.
Соединение Ag2Ce образуется по перитектической реакции L+Ag51Ce14↔ γAg2Ce при 855°С и 33,3%ат. Церия. Соединение Ag2Ce существует в трех полиморфных модификациях: α, β и γ. Температуры превращений α↔β 540°С и β↔γ 750°С.
В системе Ag-Ce проходят три эвтектических превращения:
L↔(Ag)+Ag4Ce при 798°С и 10,0%ат. церия;
L↔γAg2Ce+βAgCe при 780°С и 43,0%ат. церия;
L↔βAgCe+(γCe) при 508°С и 81,0%ат. церия.
Растворимость Се в (Ag) ничтожно мала и составляет 0,04-0,06% ат., а растворимость Ag в (δCe) равна ~2%ат.
Таблица 1 – Кристаллическая структура соединений системы Ag-Ce
Соединение Прототип Символ Пирсона, пространственная группа Параметры решетки, нм
a b c
Ag4Ce* - - - - -
Ag51Ce14 Ag51Cd14 hP68
P6/m 1,2883 - 0,9455
αAg2Ce (НТ) Cu2Ce oI12
Imma
0,4800** 0,7090** 0,8205**
αAgCe (НТ) CsCl
cP2
Pm3m 0,3756 - -
* Предположительно тетрагональная сингония.
** При комнатной температуре.
Кристаллические решетки высокотемпературных модификаций AgCe и Ag2Ce не установлены.
Рис. 1. Диаграмма состояния Ag-Ce
Построение кривой охлаждения сплава с 30%ат. церия.
Выше температуры т.1 сплав находится в жидком состоянии. При охлаждении из жидкого состояния кривая охлаждения идет достаточно резко вниз (охлаждение идет интенсивно), по достижении температуры точки т.1 на кривой охлаждения наблюдается перегиб и далее кривая становится более пологой.
Природа этого перегиба на кривой охлаждения объясняется с помощью правила фаз.
Связь между числами компонентов k, количеством равновесных фаз ф, температурой, давлением и вариантностью в (или числом степеней свободы) любо равновесной системы устанавливает правило фаз Гиббса:
в=k-ф+n
где n – внешние факторы равновесия, т.е. температура и давление.
Согласно этому правилу, равновесие жидкости и Ag51Ce14 при температуре т.1 моновариантно:
в= k -ф+1=2-2+1=1
При охлаждении ниже т.1 из жидкости начинают выпадать первые кристаллы твердого раствора Ag51Ce14. Нужно подчеркнуть условной такой формулировки, поскольку кристаллизация в принципе не может начаться при температуре т.1, т.к. для этого не обходимо переохлаждение расплава ниже кривой ликвидуса. Правильнее было бы говорить о том, что при понижении температуры ниже т.1 на ΔT первые кристаллы выделятся из жидкости, состав которых будет отличаться от т.1. Изложенное справедливо и для твердофазных превращений. В условиях равновесия кристаллизация сплава не начнется при температуре т.1 и не закончится при т.2. Для протекания процесса кристаллизации рассматриваемую систему необходимо все время выводить из состояния равновесия, т.е. переохлаждать жидкую фазу ниже кривой ликвидуса, обеспечивая тем самым термодинамический стимул превращения Ж→Ag51Ce14...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
9 мая 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Начертить (формат А4) диаграмму состояния системы Ag-Ce обозначить все однофазные и двухфазные области.docx
2020-04-17 21:25
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
спасибо большое, работа выполнена в срок, доработки вносились даже после истечения срока гарантии. Спасибо за понимание.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
