Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
1.2.Podstawytermodynamikistopów
Termodynamikajestnaukąoprzemianachformenergiiwciepłoinaodwrót.Opierasię
natrzechgłównychzasadach:
1)sumapobranegoprzezukładciepłaipracyrównajestprzyrostowijegoenergiiwe-
wnętrznej;
2)niemożliwejestprzejścieciepłaodciałazimniejszegodocieplejszego;
3)przyzbliżaniusiętemperaturyciałado0Kentropiaukładudążydozera.
Wprzypadkumetalurgiitermodynamikadotyczyprzedewszystkimstanówrównowagi
wstopachmetali,wtymwykresówrównowagitychstopów.Wykresyrównowagiumożli-
wiająustalaniekryteriówzachodzeniaprzemianfazowychiichkierunku.Istotnymczyn-
nikiemdecydującymoszybkościzachodzeniaprzemian,anawetichzablokowania,jest
temperatura.Maonawpływnaruchliwośćatomów,acozatymidzie-naprzebiegzjawiska
dyfuzji.Wmiaręobniżaniatemperaturyruchliwośćatomówmaleje,coutrudniadochodze-
nieukładudostanurównowagitermodynamicznej.Siłąnapędowąprzemianfazowychjest
nagromadzonawukładzieenergia.Układjakocałośćdążydojejobniżania.Wprzypadku
zablokowaniaprzemianukładpozostajewstaniemetastabilnym.
Wykresyrównowagifazowejprzedstawiajązależnośćzmianyliczbystopniswobody(liczby
fazpozostającychwrównowadze)odtemperaturyiskładuchemicznegostopu.Liniena
wykresieokreślająwięctemperaturępoczątkuikońcaprzemianfazowychwstopieookre-
ślonymskładzieorazzmianyskładuchemicznegofazpozostającychwrównowadzetermo-
dynamicznej(przybardzopowolnymnagrzewaniulubchłodzeniu).Wykresyteodgrywają
ważnąrolę,gdyżwskazująna:zależnośćtemperaturytopnienialubkrzepnięciastopówod
ichskładu,rodzajzachodzącychwukładzieprzemianfazowychiichtemperatury,skład
fazowyistrukturęstopówwfunkcjitemperatury,ilustrująteżzmianyzawartościskład-
nikówpopowolnymnagrzewaniulubchłodzeniustopu.Umożliwiająponadtookreślenie
stosunkówilościowychpomiędzyfazamiwdanejtemperaturzeiprzydanymskładzie
stopu.Pozwalająwięcnietylkoprzewidywaćstrukturęstopówpopowolnymchłodzeniu,
alerównieżdobraćtemperaturęobróbkicieplnej.
1.2.1.Podstawowepojęciatermodynamikistopów
Mianemfazajestokreślanaczęśćukładujednorodnachemicznieikrystalograficznie.
Układjestzatemzbioremfaz.Jeślipozostająonewrównowadzetermodynamicznej,to
mamydoczynieniazukłademrównowagi.Składnikamiukładunazywamypierwiastkilub
związkiwchodzącewskładukładu.Równowagafazowajesttostanpowstającywokre-
ślonychwarunkachtermodynamicznych,wktórymfazypozostająwstałychstosunkach
ilościowych,niezmiennychwczasie.Równowagatermodynamicznajeststanemukładu
cechującymsięminimalnąenergiąswobodną;wówczaspotencjałychemiczneskładni-
kówukładuwewszystkichjegofazachjednakowe.Stanemukładunazywamyjego
właściwościokreślonetakimiparametrami,jaktemperatura,ciśnienie,objętośćmolowa;
1.2.PODSTAWYTERMODYNAMiKiSTOPÓW
9