Контрольная работа по "Физике"

[pic 1]

Контрольная работа

Задание № 20-А

1. Общий анализ диаграммы состояния системы «Cu-Pr».

2. Для сплава, содержащего 5% Pr:

• описать процесс кристаллизации при очень медленном охлаждении и, пользуясь правилом фаз, построить кривую охлаждения с указанием фазовых превращений на всех участках кривой;
• указать, из каких фаз будет состоять сплав при температуре 900 °С, состав фаз и их количество (вес) на 1 килограмм сплава.

Решение

1.Общий анализ диаграммы

    В системе медь и празеодим вещества неограниченно растворяются друг в друге в жидком состоянии, образуя неограниченный жидкий раствор Ж. В твёрдом состоянии компоненты растворяются друг в друге ограниченно, образуя химические соединения: устойчивое PrCu6 (26,99 Pr%), неустойчивое PrCu4 (35,67 Pr%), устойчивое PrCu2 (52,58 Pr%), неустойчивое PrCu (68,92 Pr%) и чистые кристаллы меди и празеодима. В системе протекает пять нонвариантных превращений: три эвтектических и два перитектических.

   При температуре 891 °С протекает эвтектическое превращение, которое состоит в том, что жидкий раствор Ж, содержащий 9% празеодима, распадается в смесь химического соединения PrCu6 и кристаллов чистой меди:

Ж9%Pr[pic 2][pic 3] (PrCu6 + Cu)

При температуре 824 °С протекает перитектическое превращение, при котором смесь жидкого раствора Ж, содержащего 41,5% празеодима реагирует с химическим соединением PrCu6 при этом образуется новая ваза – кристалл химического соединения PrCu4:

Ж41,5%Pr + PrCu6 [pic 4][pic 5] PrCu4

При температуре 792 °С протекает эвтектическое превращение, которое состоит в том, что жидкий раствор Ж, содержащий 46% празеодима, распадается в смесь химических соединений PrCu4 и PrCu2:

Ж46%Pr[pic 6][pic 7] (PrCu2 + PrCu4)

При температуре 563 °С протекает перитектическое превращение, при котором смесь жидкого раствора Ж, содержащего 78,5% празеодима реагирует с химическим соединением PrCu2 в результате чего образуется новая фаза – кристаллы химического соединений PrCu:

Ж78,5%Pr + PrCu2 [pic 8][pic 9] PrCu)

При температуре 472 °С протекает эвтектическое превращение, которое состоит в том, что жидкий раствор Ж, содержащий 85% празеодима, распадается в смесь химического соединения PrCu и кристаллов чистого празеодима:

Ж85%Pr[pic 10][pic 11] (PrCu + Pr)

При температуре 962 °С сплав с содержанием празеодима 26,99% полностью кристаллизуется из жидкого раствора в химическое соединение PrCu6:

Ж26,99%Pr[pic 12][pic 13]PrCu6

При температуре 841 °С сплав с содержанием празеодима 52,58% полностью кристаллизуется из жидкого раствора в химическое соединение PrCu2: