Металлические сплавы.

Металлические сплавы – вещества, состоящие из из двух и более элементов, которые называются компонентами сплава.

В жидком состоянии компоненты сплава полностью растворимы друг в друге и представляют собой жидкий раствор (рис.1.12,а).

Рис.1.12 Фазы в металлических сплавах:

а – жидкий раствор L; б – твердый раствор α – замещения; в – твердый раствор α – внедрения; г – химическое соединение A_nB_m; д- механическая смесь А и В

При кристаллизации компоненты сплава вступают во взаимодействие, от характера которого зависит их строение.

Наиболее часто встречаются:

1) Твердый раствор- вещество, состоящее из двух и более компонентов, один из которых, сохраняя свою кристаллическую решетку, является растворителем, а другой (или другие) распределяется в кристаллической решетке растворителя, не изменяя его типа. Твердые растворы могут быть:

а) замещения(рис.1.12,б);

б) внедрения(рис.1.12,в).

Растворимость может быть ограниченной и неограниченной. Для образования последней необходимо:

1) однотипность (изоморфность) кристаллических решеток компонентов;

2) близость атомных радиусов компонентов;

3) близость физико-химических свойств.

2) Химическое соединение(рис.1.12,г)для которого характерно:

а)постоянство состава, выраженное формулой A_nB_m,

б)наличие нового типа решетки, отличающегося от типов решеток компонентов;

в)ярко выраженное существенное изменение всех свойств.

3) механическая смесь - двухфазная структура сплава, состоящая из чередующихся зерен чистых компонентов А и В (рис.1.12,д).

Образуется тогда, когда компоненты сплава не растворяются друг в друге и не образуют химического соединения.

В материаловедении при изучении явлений, протекающих в металлах и сплавах в процессе их превращений, пользуются понятиями «система». «фаза», «компонент».

Система – совокупность фаз находящихся в равновесии при определенных внешних условиях(температура, давление). Система простая. Если состоит из одного элемента, и сложная, если из более одного.

Фаза– однородная по химическому составу и внутреннему строению часть системы, отделенная от других частей поверхностью раздела. Фазами могут быть металла и неметаллы, жидкие и твердые растворы, химические соединения. Например, однофазная система – жидкость, двухфазная – механическая смесь кристаллов двух металлов.

Компоненты – вещества, образующие систему. Это могут быть химические элементы (металлы и неметаллы) и устойчивые химические соединения.