Průvodní list Jméno autora: Ing. Miroslava Jeřichová Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT   Vzdělávací materiál: Prezentace Určen pro: 1. ročník oboru Strojírenství a 2. ročník oboru Ekonomika a podnikání Vzdělávací oblast: Strojírenská technologie – Nauka o materiálu Název učebního materiálu: Binární rovnovážné diagramy – změna rozpustnosti v tuhém stavu Jméno autora: Ing. Miroslava Jeřichová Datum vytvoření: 19. 7. 2013 Reg.č. projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0627

Klíčová slova: tuhý roztok, likvidus, solidus, tavenina, krystalizace, strukturní diagram, křivky tuhnutí, eutektikum, eutektikála. Anotace: Prezentace je určena žákům 1. ročníku oboru Strojírenství pro výuku v předmětu Strojírenská technologie a žákům 2. ročníku oboru Ekonomika a podnikání v předmětu Strojírenská výroba. Inovuje výuku použitím multimediálních pomůcek – prezentace. Metodické pokyny: DUM uplatní učitel při výkladu dané látky, použité obrázky zvýší názornost výkladu. Prezentaci mohou žáci použít i v rámci samostatné domácí přípravy na výuku.

Binární rovnovážné diagramy Změna rozpustnosti v tuhém stavu – nastává u binárních slitin, které jsou v tuhém stavu částečně rozpustné Oba kovy A i B jsou dokonale rozpustné v kapalném stavu, s klesající teplotou se rozpustnost snižuje, za normální teploty může být i nulová Vzájemná rozpustnost obou kovů je největší za eutektické teploty a s klesající teplotou se mění dle křivky FH a GJ

BRD – změna rozpustnosti v tuhém stavu III d1 c1 d2 c2 c3 c4

BRD – změna rozpustnosti v tuhém stavu Základní pojmy: CE, ED = větve likvidu CF, FEG, DG = solidus FEG = eutektikála E = eutektikum FH, GJ = segregační čáry, vyjadřují změnu rozpustnosti kovu v závislosti na teplotě - s klesající teplotou rozpustnost kovu klesá

BRD – změna rozpustnosti v tuhém stavu Tuhnutí slitiny I: Bod a1 - z taveniny se začnou vylučovat první krystaly tuhého roztoku α, při dosažení Ts je krysta- lizace ukončena – výsledkem je α o složení a2 Bod a3 - α je nasycen a pod křivkou změny rozpustnosti FH přesycen kovem B, se snižující se teplotou klesá rozpustnost kovu B v α Při ochlazování dané slitiny mezi teplotami a3 - a 4 segreguje z přesyceného α přebytečný kov B v podobě nové fáze = β , její koncentrace se mění dle křivky a3´- J, β se vylučuje na hranicích krystalů α jako síťoví

BRD – změna rozpustnosti v tuhém stavu  

BRD – změna rozpustnosti v tuhém stavu  

BRD - změna rozpustnosti v tuhém stavu Tuhnutí slitiny III: bod c1 - z taveniny se začnou vylu- čovat první krystaly β, při dosažení Ts (bod c2) je krystalizace ukončena – výsledkem je β o složení c2 Bod c3 - β je nasycen a pod křivkou změny rozpustnosti GJ přesycen kovem A, se snižující se teplotou klesá rozpustnost kovu A v β Při ochlazování dané slitiny mezi teplotami c3 - c 4 segreguje z přesyceného β přebytečný kov A v podobě nové fáze = α c1 c2 c3 c4

BRD - změna rozpustnosti v tuhém stavu Tuhnutí IV - při teplotě dané bodem d1 se z taveniny začnou vylučovat první krystaly tuhého roztoku β, při dosažení Ts ( bod d2 ) je krystalizace ukončena – výsledkem je tuhý roztok β o složení d2 d1 d2

BRD - změna rozpustnosti v tuhém stavu Křivky tuhnutí Slitiny, u kterých probíhá eutektická přeměna, mají na křivce chladnutí prodlevu jako čistý kov (II)

BRD - změna rozpustnosti v tuhém stavu Dle popsaného BRD krystalizují např. Al – Si, Cu – Ag Rozpad přesyceného tuhého roztoku je ovlivněn difúzí a potřebuje dostatek času, aby správně proběhl, po prudkém ochlazení slitiny nemusí rozpad nastat nerovnovážný stav využití při tepelném zpracování slitin Al (vytvrzování)

Použité zdroje: HLUCHÝ, Miroslav; KOLOUCH, Jan. Strojírenská technologie, Nauka o materiálu 1. díl. Praha: Scientia, 2002, ISBN 80-7183-262-6. DORAZIL, Eduard a kol. Nauka o materiálu 1 - Přednášky. Vysoké učení technické v Brně: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1986, ISBN 05-030-86. Použité obrázky jsou součástí uvedené literatury