Основні поняття в теорії сплавів.

Лекція 3

Тема Основні відомості із теорії сплавів

Діаграма стану залізовуглецевих сплавів

План

Основні поняття в теорії сплавів

Хімічні сполуки

Механічні суміші

Діаграмма стану

Під сплавом розуміють речовину, отриману сплавом два або більш за елементи. Можливі інші способи приготування сплавів: спікання, електроліз, сублімація.

Сплав, приготований переважно з металевих елементів і що володіє металевими властивостями, називається металевим сплавом. Сплави володіють всілякішим комплексом властивостей, які змінюються залежно від складу і методу обробки.

Основні поняття в теорії сплавів.

Система – група тіл що виділяються для спостереження і вивчення. У металознавстві системами є метали і металеві сплави. Чистий метал є простим однокомпонентною системою, сплав – складною системою, що складається з двох і більш за компоненти.

Компоненти – речовини, створюючі систему. Як компоненти виступають чисті речовини і хімічні сполуки, якщо вони не диссоціюють на складові частини в досліджуваному інтервалі температур.

Фазою-називається однорідна по хімічному складу, кристалічній структурі, фізичним властивостям частина гетерогенної термодинамічної системи, відокремлена від інших її частин поверхнею розділу, під час переходу через яку хімічний склад або структура змінюються стрибком.

При кристалізації сплавів можуть утворюватися наступні основні тверді фази: тверді розчини, хімічні сполуки, механічні суміші.

Твердими розчинами називають фази, в яких один з компонентів сплаву зберігає свою кристалічну решітку, а атоми іншого або інших компонентів розташовуються в кристалічній решітці першого компонента (розчинника), змінюючи її розміри (періоди). Тверді розчини мають металевого типа зв'язків. По характеру розподіли атомів розчиненої речовини в кристалічній решітці розчинника розрізняють тверді розчини: заміщення, впровадження, віднімання (мал. 5.1).

Мал. 5.1. Схема будови кристалічних решіток: а – твердий розчин заміщення; б – твердий розчин впровадження.

Тверді розчини заміщення утворюються при заміні атомів в кристалічній решітці розчинника атомами розчиненого компонента (мал. 5.1а). Тверді розчини заміщення можуть бути з обмеженою і необмеженою розчинністю.

Тверді розчини впровадження (мал.5.1б) утворюються лише в тому випадку, якщо упроваджувані атоми мають малі розміри і проникають в пори кристалічної решітки розчинника.

Тверді розчини віднімання утворюються на базі металевих з'єднань (інтерметаллідов), в структурі яких є вузли кристалічної решітки, не зайняті атомами одного з компонентів.