Масса эвтектики. Определение формулы интерметаллических соединений

Нахождение массы эвтектики

Задача 764. 

Сплав олова со свинцом содержит 73% (масс.) олова. Найти массу эвтектики в 1 кг твердого сплава, если эвтектика включает 64% (масс.) олова?

Решение:

Вычислим массу каждого из металлов в 200 г сплава:

1000 ^. 0,73 = 730г(Sn); 1000 ^. 0,27 = 270г(Pb)

Поскольку процентное содержание свинца в сплаве меньше, чем его содержание в эвтектике, то, очевидно, что весь свинец, содержащийся в сплаве, будет входить в состав эвтектики. Исходя из этого, определим массу эвтектики, получим:

270 : x = 36 : 100; x=  (270 ^. 100)/36 = 750г

Ответ: 750г.

Задача 765. 
Серебряные монеты обычно чеканят из сплава, состоящего из равных масс меди и серебра. Сколько граммов меди находится в 200 г такого сплава в виде кристаллов, вкрапленных в эвтектику, если последняя содержит 28% (масс.) меди?
Решение:
Вычислим массу каждого из металлов в 200г сплава:

200 ^. 0,5 = 100г(Cu); 200 ^. 0,5 = 100г(Ag)

Поскольку процентное содержание меди в эвтектике меньше, чем серебра, то массу эвтектики рассчитаем из пропорции, учитывая содержание серебра в сплаве:

100 : x = 72 : 100; x=  (100 ^. 100)/72 = 138,9 г

Теперь рассчитаем массу меди, находящуюся в 200 г сплава в виде кристаллов, вкрапленных в эвтектику, получим:

200 – 138,9 = 61,1г (Cu).

Видео:Переходные процессы | Классический метод расчета переходных процессов. Теория и задачаСкачать

Ответ: 61,1г.

Формулы интерметаллических соединений

Задача 766. 
По диаграмме плавкости системы Мg — Sb (рис. 2) установить формулу интерметаллического соединения, образуемого этими металлами. Каков будет состав твердой фазы, которая выделяется первой при охлаждении жидкого сплава, содержащего 60% (масс.) сурьмы? Что будет представлять собой затвердевший сплав?

Рис. 2. Диаграмма состояния системы Мg — Sb.

Решение:
Диаграмма состояния интерметаллического состояния марганца и сурьмы показывает, что в данной системе содержится 23% марганца и 77% сурьмы. Исходя из этого, определим формулу соединения, получим:

Формула соединения будет иметь вид: Mg₃Sb₂.

При охлаждении данной системы из неё будет выделяться магний в виде твёрдой фазы, потому что его содержание в сплаве превышает его содержание в эвтектике. После того, когда состав жидкой части сплава достигнет состава эвтектики, а температура — эвтектической температуры, вся жидкая часть сплава затвердеет, образовав смесь мельчайших кристаллов интерметаллического соединения Mg₃Sb₂ и металлического магния. 

Задача 767. 
По диаграмме плавкости системы Сu — Мg (рис. 3) найти формулы интерметаллических соединений, образуемых этими металлами.

Рис. 3. Диаграмма состояния системы Сu — Мg

Решение:
Диаграмма состояния интерметаллического соединения меди и марганца показывает, что медь и магний образуют между собой два химических соединения, потому что диаграмма составлена из трёх диаграмм первого типа, т.е. имеются две точки максимума температуры плавления. Первая точка максимума показывает, что соединение меди и марганца состоит из 16% Mg и 84% Cu. Исходя из этого, определим формулу первого интерметаллического соединения, получим:

Формула соединения будет иметь вид: MgCu₂. 

Вторая точка максимума диаграммы показывает, что интерметаллическое соединение состоит из 43 Mg и 57% Cu. Исходя из этого, определим формулу второго интерметаллического соединения, получим:

Формула соединения будет иметь вид: Mg₂Cu. 

Ответ: MgCu₂, Mg₂Cu.

Задача 768. 
При сплавлении магния и свинца образуется интерметаллическое соединение, содержащее 81% (масс.) свинца. Установить формулу соединения и рассчитать, сколько граммов этого соединения находится в 1 кг сплава, образованного равными массами магния и свинца.
Решение:
Определим формулу интерметаллического соединения, учитывая, что в его входит 81% (масс.) свинца и 19% (масс.) магния, получим:

Формула соединения будет иметь вид: Mg₂Pb.

Поскольку процентное содержание свинца больше, чем магния, то, очевидно, что весь свинец входит в состав эвтектики, а магний остаётся в избытке, известно, что в сплаве содержится 500 г свинца и 500 г магния, то, учитывая, что 500 г составляет 81% (масс.) эвтектики, находим массу Mg₂Pb:

500 : 81 = х : 100; x =  (00 ^. 100)/81 = 617,3г

Ответ: 617,3г.