Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Фаза металлических сплавов

Если основу сплава составляет металлы и сплав обладает ярко выраженными металлическими свойствами (металлический блеск, высокая электро и теплопроводностью и пластичностью), то такие сплавы называются металлическими. В металлических сплавах могут быть образованы следующие фазы: различные жидкие растворы компонентов, в чистом состоянии, а так же твёрдые растворы компонентов.

В жидком расплавленном состоянии компоненты металлических сплавов, обычно образуют неограниченные жидкие растворы (т.е. в любых соотношениях растворяются друг в друге). В таком случае сплав является однородным, однофазным и состоит только из одного жидкого раствора. В редких случаях компоненты растворяются друг в друге ограниченно или совсем не растворяются. Тогда сплав будет состоит из двух частей, а точнее из двух не смешивающихся слоёв (если сплав двух компонентный). Верхний слой образует менее тонкий компонент. В твёрдом состоянии компоненты сплавов могут образовывать химические соединения, либо растворяться друг в друге, либо выделяться в чистом виде.

Если сплав двух компонентный, то химическое соединение, образующееся в сплаве в общем случае может быть записано: An Bm. Где A и B − компоненты сплава, n и m − целые числа.

В химическом соединении наблюдается определённое соотношение компонента, которое отображает его химическая формула. В одном сплаве может образовываться несколько химических соединений с различной формулой: AB2; A2B3. Химическое соединение имеет свою собственную структуру и свойства, отличные от структуры и свойств компонентов, образующих это соединение (Fe3C - цементит). Если компоненты A и B растворяются друг в друге в твёрдом состоянии, то тогда в сплавах наблюдается образование различных твёрдых растворов (A(B), B(A)).

 
 

В первом случае: A − растворитель, B − растворённое вещество. Во втором случае всё наоборот. В общем случае: .

При образовании твёрдых растворов, у фазы сохраняется кристаллическая структура компонента растворителя. Возможны два типа твёрдых растворов: твёрдые растворы замещения и твёрдые растворы внедрения.

При образовании твёрдого раствора замещения, атомы растворителя компонента замещают атомы растворителя в узлах его кристаллической решётки.
При образовании твёрдого раствора внедрения, атомы растворённого компонента размещаются в порах или междоузлиях кристаллической решётки компонента растворителя.

Твёрдые растворы замещения чаще всего образуют элементы, чей атомные радиус меньше атомного радиуса элемента растворителя. Например, углерод и азот, растворяясь в железе образуют твёрдый раствор внедрения. Растворённые атомы всегда искажают кристаллическую решётку компонента растворителя. При некоторой концентрации растворённых атомов эти искажения могут достичь своего придельного значения, что ведёт к ограничению растворимости. Твёрдые растворы внедрения всегда ограничены. Максимальная концентрация растворённых атомов в них не превышает 1−2%. Твёрдые растворы замещения могут быть как ограниченные, так и не ограниченные. Не ограниченные растворы образуются в том случае, если оба компонента имеют одинаковый тип кристаллической решётки, близкий атомный радиус и свойства. Например, золото и платина имеют ГЦК решетку и близкие свойства, поэтому не ограничено растворяются друг в друге. В этом случае: . Твердые растворы могут образовываться не только на базе чистых компонентов, но и на базе химических соединений. В таком случае химические соединения выступают в роле растворителя, в которых растворяется какой-то третий компонент

Например: - это раствор хрома, азота, углерод.

Если компоненты A и B не растворяются друг в друге в твёрдом состоянии и химически не взаимодействуют друг с другом, то тогда наблюдается образование двух фаз чистых компонентов, находящихся в твёрдом состоянии. В этом случае микроструктура сплава представляет собой механическую смесь зёрен или фаз чистого компонента A и чистого компонента B.

Здесь каждое зерно это чистый компонент A и чистый компонент B.

Свойства всего сплава в целом определяется простой суммой свойств A и B пропорционально их количеству.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
П. 5.4 Формулировка обратных и противоположных теорем | Понятие диаграммы состояния сплава
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 236; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.