Промежуточные фазы

Твердые растворы внедрения.

Возникают при сплавлении переходных металлов с неметаллами, имеющими малый атомный радиус: H,N,C,B.
Основным фактором, определяющим возможность растворения по типу внедрения, является определенное соотношение между диаметром атома и размером поры. Размер атома может немного превосходить размер поры.

Твердые растворы внедрения всегда имеют ограниченную растворимость. Более высокая растворимость металлов, характерна для металлов, имеющих ГЦК и ГПУ решетки, меньшая – для ОЦК. Поскольку для первых двух решеток наибольший радиус поры равен 0,41R,а в ОЦК только 0,29R.

Так например в решетке Feg с ГЦК растворяется до 2.14% (по массе) углерода, а в Fea с ОЦК - только 0,02% углерода.

При образовании твердых растворов внедрения, искажения решетки более значительны, чем при образовании твердых растворов замещения, поэтому в первых более резко изменяются свойства. При образовании твердых растворов внедрения:

- возрастает твердость (Н), прочность (ϐв), Электрическое сопротивление (R), куэрцентивная сила (Hс)
- снижаются пластичность (ϐ%), вязкость (а_н), магнитная проницаемость (m)

Твердые растворы наиболее близки по свойствам к растворителю, так как сохраняют его кристаллическую решетку и тип связи. В частности твердые растворы на основе металлов имеют металлический тип связи, отличаются хорошей технологической пластичностью: хорошо деформируются в горячем состоянии, а многие в холодном.

Промежуточная фаза – это фаза, имеющая собственный, отличный от….тип кристаллической решетки.

Промежуточные фазы могут быть постоянного или переменного состава. Фазы постоянного состава обычно называют химическими соединениями. Промежуточные фазы обозначают теми же буквами греческого алфавита: a, b, g и т.д., или химическими формулами: AmBn – CuAl2,Fe3C2 и др.

Переменный состав фазы связаны с наличием межузельных («лишних») атомов, либо недостатком атомов в узлах решетки – структуры вычитания. В промежуточных фазах возможно так и упорядочение, которое вызывает появление хрупкости.

В зависимости от природы компонентов в промежуточной фазе может преобладать: металлический, ковалентный или ионный тип связи.

- Если преобладает металлический тип связи, промежуточные фазы близки по свойствам твердым растворам

- Если преобладает ковалентный или ионный тип связи, промежуточные фазы резко отличаются по свойствам от твердых растворов; - они хрупки, тверды, по электрическим свойствам являются полупроводниками и диэлектриками.

Структура промежуточных фаз зависит от трех факторов:

- относительного размера атомов

- их валентности

- положения в системе элементов, что определяет электронную структуру

Рассмотрим некоторые из типов фаз:

Дата добавления: 2014-01-11