Giáo trình hóa học vô cơ - Chương 3

Tài liệu tham khảo Giáo trình hóa học vô cơ - Chương 3 : Hợp kim và giản đồ pha
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hóa học vô cơ - Chương 3 36PhÇn II Hîp kim vµ biÕn ®æi tæ chøcCh−¬ng 3 Hîp kim vµ gi¶n ®å pha3.1. CÊ3.1. CÊ u tróc tinh thÓ cña hîp kim Kh¸i3.1.1. Kh¸i niÖ m vÒ hîp kim §Þa. §Þ nh nghÜ aHî p kim lµ hçn hîp cña kim lo¹i víi mét hoÆc nhiÒ u kim lo¹i hoÆc ¸ kim kh¸c.La t« ng= hîp kim Cu + Zn → hî p kim ®¬n gi¶ n chØ gåm 2 nguyª n tèGang: Fe+Mn+Si vµ C+P+S, nguyª n tè chÝ nh lµ Fe (kim lo¹ i) → hîp kim phøc t¹ p.Nguyª n tè kim lo¹ i chÝ nh (> 50%) ® − îc gäi lµ nÒ n hay nguyª n tè c¬ së .b. −u viÖ t cña hî p kim so víi kim lo¹ib. hîpHî p kim: ® é bÒ n, ® é cøng, tÝ nh chèng mµ i mßn cao h¬n, tÝ nh c«ng nghÖ tèt h¬n: ®óc, c¾ tgä t, nhiÖ t luyÖ n ® Ó ho¸ bÒ n tè t h¬ n, rÎ h¬n.Kim lo¹ i nguyª n chÊ t: dÉ n nhiÖ t, dÉ n ®iÖ n tèt (d© y dÉ n, trang søc, ®iÖ n cùc Pt, Au)c. Méc. Mé t sè kh¸i niÖ m• Pha: cï ng cÊ u tró c, cï ng tr¹ ng th¸ i, cïng kiÓ u vµ th«ng sè m¹ ng, c¸ c tÝ nh chÊ t c¬ - lý -hã a x¸ c ® Þ nh, ph© n c¸ ch nhau bëi mÆ t ph© n chia pha.• CÊ u tö lµ c¸ c phÇ n ®éc lË p cã khèi l− îng kh«ng ®æi, chóng t¹ o nª n c¸ c pha trong hîpkim. • HÖ lµ tË p hî p c¸ c pha, cã thÓ ë c© n b» ng hoÆ c kh«ng c© n b» ng. 3• Tr¹ ng th¸ i kh«ng c© n b» ng (3) = kh«ng æn ®Þ nh: th− ênggÆ p: khi t«i→c¬ tÝ nh (bÒ n, cøng) cao h¬n, xu ∆Gh− í ng→(1&2) 2• Tr¹ ng th¸ i gi¶ æ n ® Þ nh (2) muè n sang (1) ph¶ i th¾ ng ∆G• æn ® Þ nh (1). 1d. Ph©d. Ph© n lo¹ i c¸c t− ¬ ng t¸ cChÕ t¹ o hî p kim = nÊ u ch¶ y % x¸ c ®Þ nh råi lµ m nguéi. H× nh 3.1. S¬ ®å c¸ c vÞ trÝTõ pha láng ®ång nhÊ t khi lµ m nguéi sÏ cã t− ¬ng t¸ c t¹ o æn ®Þ nh (1), gi¶ æn ®Þ nh (2)nª n c¸ c pha kh¸ c nhau. vµ kh«ng æ n ® Þ nh (3)T¹ o thµ nh hç n hîp c¬ häc A + B t¸ c:Khi cã t− ¬ng t¸c: 2 tr− êng hîp x¶ y ra:- hßa tan thµ nh dung dÞ ch r¾ n, tæ chøc mét pha nh− kim lo¹ i nguyª n chÊ t (h× nh 3.2b) dungm«i- ph¶ n ø ng víi nhau thµ nh hîp chÊ t hãa häc, t¹ o thµ nh kiÓ u m¹ ng míi kh¸ c h¼ n.3.1.2. Dung3.1.2. Dung dÞ ch r¾na. Kh¸i niÖ m - ph© n lo¹ i ph©n lo¹i§/n:§/n: lµ hî p kim trong ®ã 1 hay nhiÒ u nguyª n tè hoµ tan vµ o m¹ ng tinh thÓ cña kim lo¹ ichiÕ m ® a sè ® − îc gäi lµ nÒ n. Dung m«i chiÕ m ®a sè, nguyª n tè chiÕ m tû lÖ Ý t h¬n lµ chÊ ttan.§/®iÓ m: kiÓ u m¹ ng cña dung m«i, nång ®é chÊ t tan cã thÓ thay ®æi trong mét ph¹ m vi mµ§/®iÓkh« ng lµ m mÊ t ® i sù ®å ng nhÊ t ® ã . Dung dÞ ch r¾ n lµ cña B trong A: A(B), m¹ ng cñ a A. xen kÏ 37C¸cC¸c kiÓ u: thay thÕ vµ xen kÏ (h× nh 3.3) thay thÕH× nh 3.3. S¬ ®å s¾p xÕp nguyªn tö hßa tan thay thÕvµ xen kÏ vµo dung m«i cã m¹ng lËp ph−¬ng t©m mÆt,mÆt (100)b. Dungb. Dung dÞ ch r¾ n thay thÕ§/n:§/n: nguyª n tö chÊ t tan thay thÕ vÞ trÝ nguyª n tö dung m«i.§/kiÖ§/kiÖ n: sai kh¸ c dnguyª n tö kh« ng qu¸ 15%. TÝ nh chÊ t ho¸ lý t− ¬ng tù nhau.Ph©Ph© n lo¹ i: theo giíi h¹ n h/tan gå m 2 lo¹ i: dd r¾ n hoµ tan cã h¹ n vµ dd r¾ n hoµ tan v« h¹ n theo sù ph© n bè ng/tö chÊ t tan, cã 2 lo¹ i: dd r¾ n cã tr/tù vµ dd r¾ n o cã tr/tùGií i h¹ n hß a tan lµ nång ®é chÊ t tan lín nhÊ t mµ vÉ n b¶ o tån ® − îc m¹ ng tinh thÓ .§iÒ u kiÖ n hoµ tan v« h¹n: chØ cã thÓ (cã khi o) x¶ y ra khi tháa m· n c¶ 4 yÕ u tè sau:§iÒ tanH× nh 3.4. S¬ ®å thay thÕ ®Ó t¹o dung dÞch r¾n hßa tan v« h¹n gi÷a hai kim lo¹i A vµ B1- cïng kiÓ u m¹ ng, 2-® − êng kÝ nh nguyª n tö kh¸ c nhau Ý t (< 8%)3-tho¶ m· n giíi h¹ n nång ®é ®iÖ n tö: vÝ dô: m¹ ng lftm → Ce ≤ 1,36, lftk → Ce ≤ 1,48,4-cã cï ng ho¸ trÞ , tÝ nh © m ®iÖ n sai kh¸ c nhau Ý t.Ngoµ i ra, tÝ nh lý - hãa (®Æ c biÖ t lµ nhiÖ t ®é ch¶ y) gièng nhau → dÔ t¹ o thµ nh dung dÞ chr¾ n hß a tan v« h¹ n. VÝ dô : Ag - Au (m¹ ng A1, ∆r = 0,20%, cïng nhãm IB), Cu - Ni (m¹ ngA1, ∆r = 2,70%, IB vµ VIII), Feα - Cr (m¹ ng A2, ∆r = 0,70%, VIB vµ VIII). trË t tù:Dung dÞ ch r¾n cã trËt tù : c¸ c nguyª n tö chÊ t tan s¾ p xÕ p cã trË t tù trong m¹ ng tinh thÓdung m« i, (® − î c ngué i rÊ t chË m trong kho¶ ng nO nhÊ t ®Þ nh). §a sè tr− êng hîp lµ kh«ngtrË t tù.c. Dungc. Dung dÞ ch r¾n xen kϧ/n:§/n: c¸ ...