Основы теории сплавов

Категория:
Сплавы


Основы теории сплавов

Металлическими сплавами называются сочетания двух или нескольких металлов или металлов и металлоидов, у которых сохраняются металлические свойства. Большинство сплавов получают в жидком состоянии (сплавлением); однако они могут быть получены также путем спекания, электролиза, конденсации (сгущения) из парообразного состояния и др.

Компонентами называются химические элементы или химические соединения, образующие сплав.

Не всякое сочетание элементов дает сплав. Жидкое железо и свинец, например, разделяются на два слоя, и получение сплава из них невозможно.

Рис. 1. Микрорадио-автография сплава никеля с оловом

По числу компонентов сплавы делятся на двойные, тройные и т. д. Мы будем изучать двойные сплавы, приводя лишь некоторые данные о более сложных сплавах.

Если два компонента в жидком состоянии образуют однородный жидкий раствор, то при затвердевании получается сплав.

При этом в зависимости от природы компонентов, составляющих сплав, могут образоваться сплавы одного из трех типов:
1) сплав — механическая смесь компонентов;
2) сплав — твердый раствор компонентов;
3) сплав — химическое соединение компонентов.

Сплавы — механические смеси неоднородны и представляют мельчайшую смесь кристаллитов компонентов.

Сплавы — твердые растворы и сплавы — химические соединения однородны, причем первые могут образоваться при различном соотношении компонентов, а вторые — только при строго определенном весовом соотношении компонентов, как всякое химическое соединение.

В сплавах — твердых растворах атомы растворимого вещества либо замещают атомы растворителя в кристаллической решетке, либо внедряются в нее; сплавы — химические соединения образуют новую, особую кристаллическую решетку.

Системой называют совокупность веществ в твердом, жидком и газообразном состояниях. Системы бывают простые и сложные. Простая система состоит из одного компонента. Сложная система включает несколько компонентов и представляет все возможные количественные сочетания их при различных температурах.

Фазой называется однородная часть системы, отделенная от других составляющих (фаз) поверхностью раздела. Следовательно, фазами могут быть химические элементы, твердые и жидкие растворы и химические соединения. В жидком состоянии система содержит одну фазу; при затвердевании всегда имеются две фазы — жидкая и твердая. После затвердевания образуется или одна фаза (химический элемент, химическое соединение, твердый раствор), или сплав, содержащий смесь фаз.

Диаграммы состояния характеризуют процессы затвердевания и структурного изменения различных систем сплавов и дают наглядное представление о структуре любого сплава данной системы. Имея диаграмму состояния сплавов данных компонентов, можно заранее судить о свойствах всех сплавов данной системы. Диаграмма состояния позволяет научно подойти к выбору режимов горячей и термической обработки сплавов.

Рис. 2. Схемы распределения атомов в решетках твердых растворов: а — решетка замещения, б — решетка внедрения

Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум