ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлические сплавы Строение металлических сплавов из "Металловедение " Под металлическим сплавом понимают вещество, получаемое сплавлением двух или более элементов, обладающее характерными металлическими свойствами. Металлические сплавы получают сплавлением элементов-металлов или металлов с неметаллами при преимущественном содержании металлов. Строение сплавов сложнее, чем чистых металлов. [c.29] В технике металлические сплавы применяют шире, чем чистые металлы. Сплавы часто обладают очень ценными механическими, технологическими, магнитными и другими свойствами, которыми не обладают чистые металлы. В жидком состоянии большинство металлов растворяются друг в друге в любых пропорциях. В технике сплавы обычно получают путем взаимного растворения wx составляющих в жидком состоянии. При кристаллизации в процессе последующего охлаждения получаются твердые сплавы. Но ив этого правила есть исключения. Например, жидкий свинец почти не растворяется в жидкой меди и в жидком железе. Не растворяются друг в друге в жидком состоянии металлы с большой разницей в объемах атомов и температурах плавления. [c.29] При кристаллизации жидкого сплава могут получаться твердые металлические сплавы с различным строением. [c.29] Механическая смесь двух чистых металлов А к В получается в том случае, когда в процессе кристаллизации сплава из жидкого состояния разнородные атомы не входят в общую кристаллическую решетку. В механической смеси каждый металл образует самостоятельные кристаллы (рис. 18), Кристаллы каждого нз металлов, находящиеся в этом сплаве, обладают теми же строением и свойствами, которым они обладают в куске чистого металла. [c.29] Твердый раствор — сплав, у которого атомы растворимого элемента размещены в кристаллической решетке растворителя. На микрошлифе твердого раствора кристаллы после травления выглядят совершенно одинаково. На рис. 19 представлена микроструктура твердого раствора цинка в меди. [c.29] В кристаллах твердого раствора существует только один тип кристаллической решетки. Растворителем является тот элемент, кристаллическую решетку которого имеет твердый раствор. Растворимый элемент может либо замещать элемент-растворитель в узлах кристаллической решетки, либо располагаться в междоузлиях. По типу расположения атомов растворимого элемента в кристаллической решетке твердые растворы делят на две группы замещения и внедрения. [c.30] На рис. 20, а показана элементарная кристаллическая решетка твердого раствора замещения хрома в железе. Отдельные узлы в кристаллической решетке а-железа заняты ионами хрома. Ионы обоих металлов располагаются в узлах кристаллической решетки в произвольном порядке. [c.30] Твердые растворы внедрения образуют металлы с неметаллами . Атомы неметаллов меньше атомов металлов. Поэтому атомы неметаллов могут располагаться в междоузлиях кристаллической решетки металлов. На рис. 20, б показана элементарная кристаллическая решетка твердого раствора внедрения углерода в Y-железе. Твердые растворы внедрения в металлах дают углерод, бор, азот, водород и многие другие неметаллы. В растворе атомы углерода, бора, азота и т, п. ионизированы положительно. Внедрившийся атом вызывает искажения решетки металла-растворителя. Все твердые растворы внедрения—растворы с ограниченной растворимостью. [c.31] Химические соединения металлы образуют как с металлами, так с неметаллами. Химическое соединение характеризуется определенной температурой нлавлени Я (диссоциации), скачкообразным изменением свойств при изменении состава. [c.32] Химические соединения между двумя металлами или металлом и элементом со свойствами, переходными между металлом и неметаллом, обладают металлическими свойствами. Химические соединения дают металлы, далеко стоящие друг от друга в периодической таблице элементов Д. И. Менделеева и сильно отличающиеся по своим свойствам. Металлические свойства у химических соединений выражены слабее, чем у чистых металлов и твердых растворов. Химические соединения обладают повышенной твердостью и пониженной пластичностью. [c.32] Кристаллическая решетка химического соединения имеет сложное строение. На рис. 22 показана кристаллическая решетка химического соединения uaMnSn. В узлах кристаллической решетки химического соединения располагаются положительно заряженные ионы. Между ними находится электронный газ. Таким образом, у химического соединения металлов тип связи между ионами металлический. Такой же характер связи между ионами у чистых металлов и твердых растворов. Повышенная твердость и пониженная пластичность объясняются сложным строением кристаллической решетки. Характерное отличие химического соединения металлов от твердого раствора заключается в том, что твердый раствор имеет кристаллическую решетку металла-растворителя, а химическое соединение — свою особую кристаллическую решетку. [c.32] Твердые растворы на основе химического соединения иногда получаются путем образования пустых мест в узлах кристаллической решетки. Такие твердые растворы называются твердыми растворами вычитания. Например, твердый раствор алюминия в химическом соединении СоА1 получается при помощи образования пустых мест в узлах, где должны были бы находиться атомы кобальта. [c.33] Вернуться к основной статье