Решение задач по графикам из билетов

Ниже представлены решения третьих заданий из билетов, представленных на изображениях. Решения оформлены кратко и структурировано для удобства переписывания. Билет 1 1. Описание диаграммы: Диаграмма состояния системы с полной взаимной нерастворимостью компонентов в твердом состоянии и неограниченной растворимостью в жидком (эвтектического типа). Линия ликвидус: \(350^\circ C - 150^\circ C - 450^\circ C\). Линия солидус: Горизонталь при \(150^\circ C\). Точка эвтектики: \(60\% B\) при \(150^\circ C\). 2. Правило отрезков: а) Сплав \(90\% B\) при \(200^\circ C\): Находится в двухфазной области (Ж + крист. B). б) Состав фаз при \(100^\circ C\): Ниже линии солидуса. Структура состоит из кристаллов A и кристаллов B. 3. Кривая охлаждения (\(45\% B\)): Чертится график в осях T-t. Сначала плавное снижение до линии ликвидус, затем перегиб (начало кристаллизации A), далее площадка при \(150^\circ C\) (кристаллизация эвтектики), затем снижение температуры твердого сплава. 4. Число степеней свободы (\(60\% B\), \(150^\circ C\)): В точке эвтектики сосуществуют 3 фазы (Ж, крист. A, крист. B). \[ f = k - \Phi + 1 = 2 - 3 + 1 = 0 \] Билет 5 1. Описание диаграммы: Диаграмма состояния системы с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и твердом состояниях (непрерывный ряд твердых растворов). Верхняя линия: Ликвидус. Нижняя линия: Солидус. 2. Правило отрезков: а) Сплав \(70\% B\) при \(400^\circ C\): Находится в двухфазной области (Ж + тв. раствор \(\alpha\)). б) Состав фаз при \(300^\circ C\): Проводим горизонталь (коноду). Точка пересечения с солидусом дает состав твердой фазы, с ликвидусом — жидкой. 3. Кривая охлаждения (\(50\% B\)): Плавное снижение, затем участок замедленного охлаждения между ликвидусом и солидусом, далее снова плавное снижение. Без горизонтальных площадок. 4. Число степеней свободы (\(20\% B\), \(100^\circ C\)): Область твердого раствора (1 фаза). \[ f = 2 - 1 + 1 = 2 \] Билет 8 1. Описание диаграммы: Система с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и эвтектикой. Фазы: Ж (жидкость), \(\alpha\) (тв. раствор B в A), \(\beta\) (тв. раствор A в B). 2. Правило отрезков: а) Сплав \(80\% B\) при \(300^\circ C\): Область (Ж + \(\beta\)). б) Состав фаз при \(200^\circ C\): Горизонталь между границами областей \(\alpha\) и \(\beta\). 3. Кривая охлаждения (\(60\% B\)): Снижение до ликвидуса, перегиб (выделение \(\beta\)), площадка при \(250^\circ C\) (эвтектическое превращение), снижение в твердом состоянии. 4. Число степеней свободы (\(20\% B\), \(250^\circ C\)): Точка на линии эвтектики (3 фазы). \[ f = 2 - 3 + 1 = 0 \] Билет 10 1. Описание диаграммы: Система с образованием устойчивого химического соединения \(A_nB_m\), плавящегося конгруэнтно (с максимумом). Состоит из двух диаграмм эвтектического типа. 2. Правило отрезков: а) Сплав \(10\% B\) при \(200^\circ C\): Смесь кристаллов A и химического соединения. б) Состав фаз при \(400^\circ C\): Между соединением (\(50\% B\)) и жидкостью. 3. Кривая охлаждения (\(40\% B\)): Аналогично эвтектическому сплаву: снижение, перегиб (выделение соединения), площадка (эвтектика), снижение. 4. Число степеней свободы (\(60\% B\), \(350^\circ C\)): Точка эвтектики. \[ f = 0 \] Билет 14 1. Описание диаграммы: Система с ограниченной растворимостью в твердом состоянии и эвтектикой (аналог билета 8, но с другими значениями). 2. Правило отрезков: а) Сплав \(20\% B\) при \(300^\circ C\): Область (Ж + \(\alpha\)). б) Состав фаз при \(200^\circ C\): Горизонталь между кривыми растворимости \(\alpha\) и \(\beta\). 3. Кривая охлаждения (\(25\% B\)): Снижение, перегиб на ликвидусе, площадка на солидусе (\(250^\circ C\)), снижение. 4. Число степеней свободы (\(70\% B\), \(300^\circ C\)): Область (Ж + \(\beta\)), 2 фазы. \[ f = 2 - 2 + 1 = 1 \] Билет 16 1. Описание диаграммы: Аналогично билету 5 — неограниченная растворимость (твердый раствор). 2. Правило отрезков: а) Сплав \(30\% B\) при \(200^\circ C\): Двухфазная область (Ж + \(\alpha\)). б) Состав фаз при \(300^\circ C\): Точки на пересечении изотермы с ликвидусом и солидусом. 3. Кривая охлаждения (\(90\% B\)): Плавная кривая с изменением наклона в интервале кристаллизации. 4. Число степеней свободы (\(10\% B\), \(300^\circ C\)): Область жидкости (1 фаза). \[ f = 2 - 1 + 1 = 2 \]