Аллотропические явления в металлах

АЛЛОТРОПИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В МЕТАЛЛАХ [c.62]

Деформацией называется процесс изменения формы металлов под действием внешней нагрузки или под влиянием физических и химических явлений, вызывающих частичные изменения объема, например при переходе одной аллотропической формы в другую. [c.52]

К превращениям, протекающим в металлах в твердом состоянии, как уже было сказано выше, относятся аллотропические превращения. Явление аллотропии наиболее распространено среди металлов переходных групп периодической системы Менделеева. В числе их [c.108]

Это явление называется тепловым гистерезисом. Чем меньше скорость охлаждения (или нагрева), тем меньше гистерезис. При затвердевании и аллотропическом превраш ении в металле вначале возникают зародыши кристалла (центры кристаллизации), вокруг которых затем группируются атомы, образуя соответствующую кристаллическую решетку. [c.22]

Аллотропия (полиморфизм) металлов. Некоторые металлы, как железо, марганец, кобальт, олово и др., в зависимости от температуры нагрева могут иметь кристаллические решетки различного строения и, следовательно, обладать различными свойствами. Это явление называется аллотропией, или полиморфизмом. Аллотропические формы принято обозначать буквами греческого алфавита а Р )[ 8 и т. Д. [c.40]

У некоторых металлов превращения происходят и в твердом состоянии. При таком превращении атомы в кристаллической решётке из одного вида элементарной ячейки перестраиваются в другой. Это явление называют полиморфизмом, или аллотропией, а процесс — полиморфным, или аллотропическим, превращением. [c.76]

Другим примером металла, имеющего модификации, является олово. Олово существует в двух модификациях в виде серого и белого олова. Ниже 18" олово существует в виде а-модификации (серое олово), а выше 18" в виде 3-модификации (белое олово). Белое олово имеет тетрагональную объемно-центрированную решетку с координационным числом 6, а серое олово решетку типа алмаза с координационным числом 4. Тетрагональная решетка белого олова компактнее решетки серого олова, и поэтому аллотропическое превращение 3-олова в а-олово вызывает большие структурные напряжения олово становится хрупким, а после длительного хранения при низких температурах (ниже—30 ) рассыпается в порошок. Это явление, называемое оловянной чумой , приносит большие убытки, так как олово является дефицитным и дорогостоящим металлом. [c.109]

На рис. 17 приведена кривая охлаждения при аллотропическом превращении металла, полученная методом термического анализа. Нижний горизонтальный участок на кривой охлаждения соответствует температуре перехода металла из одной модификации в другую — из Р в а. Явление аллотропии также объясняется стремлением металла перейти из состояния с более высоким запасом свободной энергии в состояние с ее меньшим запасом. Для начала аллотропического превращения, так же как и для начала кристаллизации, необходимо переохлаждение образование новых зерен происходит путем кристаллизации и последующего роста [c.43]

Другим примером металла, имеющего модификации, является олово. Олово существует в двух модификациях ниже 18° в виде а-модификации (серое олово), а выше 18° — в виде -модификации (белое олово). Белое олово имеет тетрагональную решетку, а серое — решетку типа алмаза. Решетка белого олова компактнее решетки серого олова и поэтому аллотропическое превращение Р-олова в а-олово вызывает большие структурные напряжения олово становится хрупким, а после длительного хранения при низких температурах (ниже — 30°) рассыпается в порошок. Это явление называют оловянной чумой . [c.44]

Наблюдая момент изменения какого-нибудь из свойств металла, можно определить точку кристаллизации (плавления) металла. Помимо кристаллизации или плавления в чистых металлах возможны еще и превращения в твердом состоянии, к-рые состоят в переходе от одного типа расположения атомов в пространстве к другому и к-рые также сопровождаются скачками в изменении всех свойств. Такого рода превращения обычно называют аллотропическими. Из чистых металлов железо, кобальт, марганец 1 >лово имеют по несколько аллотропич. форм. Для чистых металлов характерно протекание всякого превращения при строго постоянной темп-ре, что обусловлено общим законом равновесия — правилом фаз. В сплавах двух металлов явления значительно сложнее и разнообразнее. Т. к. характер явлений, наблюдаемых при изменении темп-ры, в случае сплавов определяется тем, в какие взаимоотношения вступили при сплавлении компоненты, то надо прежде всего остановиться на классификации и характеристике типов взаимоотношения компонентов. Известны следующие основные случаи взаимоотношений компонентов 1) два компонента не смешиваются или смешиваются лишь частично в жидком состоянии 2) компоненты дают однородный жидкий сплав или раствор, к-рый при кристаллизации переходит в однородный твердый кристаллический раствор 3) компоненты дают однородный жидкий раствор, который при кристаллизации распадается на смесь двух видов кристаллических твердых растворов 4) компоненты образуют новое [c.376]

Стандартный равновесный потенциал олова равен —0,136 В. Стационарный потенциал в растворе 0,5N Na l равен —0,25 В. ПДК в воде — 0,112мг/л. Олово — серебристо-белый металл, медленно тускнеющий на воздухе. Оно может существовать в двух модификациях. Обычная металлическая модификация с плотностью 7,31 ф-фаза) носит название белое олово . Более легкая металлоидная форма (о -фаза) с плотностью 5,75 носит название серое олово . Белое олово устойчиво при температуре выше +13 ° С, серое олово — при температуре ниже +13 °С. Максимальная скорость перехода белого олова в серое олово устанавливается при —48 °С. Аллотропическое превращение белого олова в серое олово аналогично по внешнему проявлению коррозионному разрушению. Начавшееся превращение ускоряет процесс перехода. Это явление получило название оловянной чумы. Введение в олово 0,5 % Bi или Sb исключает подобное явление. [c.211]

У многих элементов при нагреве или охлаждении можно наблюдать переход от одной структуры к другой. В табл. 3 присущие элементам аллотропические формы перечисляются сверху вниз, начиная с высокотемпературной модификации. При рассмотрении табл. 3 в отношении структуры металлов можно отметить две закономерности во-первых, при наличии двух аллотропических модификаций при высоких температурах структура ОЦК является более устойчивой, чем структуры ГЦК и ГПУ, и, во-вторых, явление аллотропии наиболее характерно для тех металлов, которые имеют незначительную разницу в энергиях электронных состояний ns, пр, п — 1) Z и п — 2) /, т. е. для металлов подгруппы ПА, переходных металлов, а также для элементов, располагающихся в начале лантанидного и актинидного рядов. [c.36]

Это превращение должно совершаться при- -18° (точка перехода), однако оно практически происходит при более низких температурах в силу обычно наблюдаемого сильного переохлаждения р-модификации. Поэтому при обыкновенной (комнатной) температуре получаются кристаллы -модификации олова известного вида, называемого обычно белым оловом. Хотя эта модификация в условиях ниже +18 является уже неустойчивой, но переход ее в модификацию а (так называемое серое олово) не происходит при комнатной температуре, что можно объяснить, основываясь на теории Таммана число зародышей и скорость превращения для кристаллов этой модификации в данных условиях весьма малы. С понижением температуры ниже +18° число зародышей и скорость кристаллизации возрастают, и при температурах градусов на 20 ниже нуля процесс перехода -модификации в а-модификацию совершается сравнительно быстро вплоть до полного завершения превращения. Кристаллы р-модификации, изменяя свое внутреннее строение из тетрагональной призмы в решетку типа алмаза (фиг. 8), вместе с тем резко изменяют удельный вес с 7,3 до 5,5 и внешние очертания. При этом кристаллы а принимают такую форму, что не укладываются в плотную массу тесно прилегающих друг к другу зерен. Плотный, тягучий исходный -металл превращается в столь хрупкий, что легко рассыпается в порошок. Конечно, всякое изделие из олова должно при этом стать негодным. В практике это явление известно под названием оловянной чумы . Здесь аллотропическое превращение сопровождается полным изменением вида первоначальных кристаллов и образозанием довых, совершенно иных по величине и форме. [c.35]

Олово п Jaвит я прп 232° С, имеет две модификации Р-модификацию (белое олово), устойчивую выше 13° С с объемноцентрированной тетрагональной решеткой, и а-модификацпю с кубической решеткой типа алмаза (серое олово). Переход белого олова в серое сопровождается большим изменением объема, так что происходит рассыпание металла в порошок. Это явление носит ш-звание оловянная чума . Из-за склонности олова к переохлаждению самопроизвольный пере.ход в а-олово происходит при очень низких температурах (—20+ —30°С). Однако начавшееся превращение идет и при более высоких температурах, поэтому оловянные изделия необходимо предохранять от действия морозов. Чем чище олово, те.м больше оно подвержено заболеванию чумой . Примеси висмута и сурьмы, в меньшей степени свинца и кадмия, задерживают аллотропическое превращение. Достаточно в олово добавить 0,5% висмута или сурьмы, чтобы снизить скорость превращения практически до нуля и сделать белое олово абсолютно устойчивым. [c.232]

В дальнейшем изложении мы рассмотрим более подробно названные виды электропроводности у диэлектриков для наглядного сопоставления и сравнения мы вкратце рассмотрим также основные вопросы, связанные с электрЪпроводностью проводников и полупроводников Нельзя не отметить, что у веществ того или иного химического состава как величина удельной проводимости, гак и сам характер явления электропроводности могут существенно изменяться в зависимости от температуры, строения, агрегатного состояния. Так, металлы в твердом и жидком состоянии — типичные ( металлические ) проводники, а в газообразном состоянии — диэлектрики. Кристаллический германий при температурах, близких к нормальной, — типичный полупроводник, а при температуре, близкой к абсолютному нулю, — диэлектрик в расплавленном состоянии германий имеет металлическую электропроводность в состоянии пара германий — диэлектрик. Углерод в аллотропических модификациях графита и аморфного углерода — проводник в модификации алмаза углерод является диэлектриком. [c.22]

Для обеспечения высококачественного соединения свариваемых частей при газопрессовой сварке необходимо строгое соблюдение режима сварки, который характеризуется мощностью пламени и амплитудой колебания горелки, усилием прессования и величиной осадки. Температура нагрева при газопрессовой сварке является одним из важнейших факторов, влияющих на механические свойства металла и его пластичность. В зависимости ог температуры нагрева свариваемого металла идут процессы диффузии, аллотропические превращения, изменения величины зерна, окислительно-восстановительные и другие процессы и явления, влияюшле на качество сварки. Температура нагрева зависит ог мощности пламени горелки, которая подбирается таким образом, чтобы процесс сварки шел быстро, но без перегрева поверхностных [c.77]

Олово может существовать, помимо обычной металлической модификации с удельным весом 7,31 (белое олово), также и в более легкой металлоидной модификации с удельным весом 5,75, представляющей серый порошок (серое олово). Белое олово (р-фаза) устойчиво при температурах выше 4-13° С. Серое олово (а-фаза) устойчиво при температурах ниже -Ь 13° С. Максимальная скорость перехода белого олова в серое устанавливается при —48°. Аллотропическое превращение белого олова в серое аналогично по внешнему проявлению коррозионному разрушению. В прежние времена, когда многие предметы домашнего обихода, амуниция, органные трубы делались из чистого олова, такое превращение доставляло много неприятностей. Вследствие того, что начавшееся превращение или контакт с пораженным оловом ускорял превращение здорового металла, это явление получило название оловянной чумы. Чистое отп)во более склонно к подобному поражению, ЧС1М сплавы олова. Сплав олова с 0,5% В1 или 8Ь уже не склонен к переходу в серое олово с понижением температуры. [c.559]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...