Электронное строение сплавов

С помощью метода микроскопического анализа с применением оптического или электронного микроскопа можно получить много данных о строении сплавов. Однако он не выявляет, равномерно лн распределяются атомы веществ, входящих в состав сплава. Так, например, сплав, структура которого показана на рис. 21,а, представляется совершенно однородным. [c.39]

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации. [c.22]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ НЕКОТОРЫХ СПЛАВОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ [c.155]

Явление диффузии ионов, образующих металл или сплав, под действием электрического поля известно уже давно [8]. Однако лишь в последнее время этот процесс начали рассматривать как метод изучения электронного строения металлических твердых тел. Это стало возможным после того, как была создана теория явления [1, 6]. Различные авторы проводили разработки в этом направлении [4, 5], однако предложенные ими методы обладают рядом недостатков. Избежать последних позволяет исследование температурной зависимости рассматриваемого явления диффузии электропереноса. [c.201]

Во всех случаях полученные уравнения позволяют проводить расчеты тех же основных параметров электронного строения двухфазных сплавов, которые рассчитаны ранее для сплавов систем Мо — W, Fe — Ni, Ni — Mo и Ni — Сг. [c.208]

Термодинамические свойства и особенности электронного строения некоторых сплавов переходных металлов. Г. М. Лукашенко. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела. Наукова думка , К-, 1975, с. 155—161. [c.230]

Спросите металловеда, что составляет основу жаропрочных сплавов Он ответит в первую очередь никель и кобальт. Наибольшее распространение получили никельхромовые сплавы, легированные различными элементами. Атомы легирующих элементов резко отличаются от атомов основы сплава электронным строением и размерами. [c.28]

Большое внимание уделяется созданию модели электронного строения твердого тела, позволяющей объяснить многие вопросы явления полиморфизма и массопереноса, влияние легирующих элементов на свойства и структуру сплавов, поведение твердых тел под нагрузкой [c.69]

Экспериментальные данные о диаграмме состояния Tb-Tm отсутствуют. Тербий и тулий, близко расположенные в периодической системе, имеют идентичное электронное строение с тремя валентными электронами 5 6 и одинаковую плотную гексагональную структуру типа Mg с близкими постоянными решетки и атомными радиусами, отличающимися всего на 2,1 %. Можно полагать, что эти элементы образуют между собой непрерывные ряды твердых растворов с ГПУ структурой (рис. 634). Вследствие близости строения растворы должны быть близки к идеальным. Поэтому линии ликвидуса и солидуса практически сливаются в одну общую прямую с очень узкой двухфазной областью между ними. Диаграмма состояния Tb-Tm относится к перитектическому типу. Тулий в отличие от большинства лантанидов не имеет полиморфного превращения при высоких температурах вблизи температуры плавления [1, М], но испытывает аналогичное изменение ближнего порядка в жидком состоянии при 1655 С [2]. Вследствие идеальности растворов линии ликвидуса и сольвуса также сливаются в одну общую прямую. Перитектическая точка отвечает 1430 С и 37 % (ат.) Тт. Сплавы, содержащие более 37 % (ат.) Тт плавятся, сохраняя ближний порядок, соответствующий их структуре перед плавлением. При нагреве до температур, отмеченных штриховой линией на рис. 496, расплавы испытывают превращение ближнего порядка Ж0щ - Жр у. [c.367]

Химическое соединение - компоненты сплава вступают в химическое взаимодействие, при этом образуется новая кристаллическая решетка, отличная от решеток составляющих компонентов. Как правило, химические соединения образуют компоненты, имеющие значительные различия в типах кристаллических решеток и в электронном строении атомов. [c.9]

Роль электронного строения компонентов при образовании твердых растворов на основе железа установлена далеко не однозначно, во всяком случае, электронная теория ограниченных твердых растворов в сплавах железа еще далека от подобной теории для твердых растворов на основе благородных металлов (электронные соединения на основе меди, серебра и золота) Роль сродства к электрону для твердых растворов в сплавах железа освещена в трудах В К Григоровича [c.37]

В аспекте электронного строения и теории химических связей сделан анализ кристаллической структуры, физических и прочностных свойств переходных металлов, представляющих основу наиболее жаропрочных сплавов. Рассмотрено электронно-кристаллическое строение и термодинамические характеристики тугоплавких соединений, определяющие их выбор в качестве дисперсионно-упрочняющих фаз. [c.2]

Таким образом, углерод, более электроотрицательный, чем бор, образует с переходными металлами более стабильные карбиды и вследствие этого больше тройных систем с квазибинарным эвтектическим разрезом, где эти прочные карбиды играют роль второго компонента. На основе учета электронного строения, электроотрицательностей взаимодействующих металлов и отношения энергий образования образуемых ими карбидов можно дать прогноз и указать тип для каждой еще не исследованной системы (прогнозируемый тип указан в скобках). К наиболее перспективному для разработки жаропрочных сплавов III типу с квазибинарным разрезом должны принадлежать, кроме уже найденных, системы Сг—Th , Мо—иС, W—Hf , Мо—Hf , и—Nb , U—ТаС, Re—V , o-Th , Со—U , Ni—Th . [c.158]

На основании рентгеноспектральных исследований (Немошкален-к о В. В., К р и в и ц к и й В. П. и др.— Укр. физ. ж., 1969, 14, 1972) в последнее время предложена другая модель электронного строения сплавов Pd—Ag. [c.155]

В основу этой книги положена статья автора Термодинамика металлических многокомпонентных систем , опубликованная в справочнике Handbu hderMetallphysik под ред. Г.Мазинга (том 1, часть 2, Лейпциг, 1940). Эта статья была переработана и дополнена автором с учетом данных, опубликованных за последнее десятилетие. Кроме того, книга дополнена главами, касающимися трех-и многокомпонентных систем, эмпирических формул, а также связи между термодинамическими функциями и электронным строением сплавов. [c.6]

Электронное строение сплавов 9 Эмпирические формулы 58, 61, 63 Энтальпия (см. Теплота смешения) Энтропия (см. Относительная парциальная молярная энтрония) [c.174]

Первые попытки анализа причин, приводящих к образованию аморфного состояния в металлических системах, были связаны с установле-лием некоторых общих корреляций. Так, отмечалось, что АМС преимущественно образуются в области составов, соответствующих глубо-сим эвтектикам. Однако АМС были получены и в области составов, соответствующих интерметаллическим соединениям. Рассматривали кор-эеляции между склонностью к аморфизации и электронным строением сплавов, а также и некоторые другие. Однако отмеченные выше опре- [c.406]

Близость электронного строения (валентные электроны, параметры решетки и атомный радиус) основных элементов (Ni, Сг), определяющая идентичность ОЦК структур, способствует образованию широких и непрерывных областей ОЦК твердых растворов между тугоплавкими металлами 5-го периода - Nb, Мо и 6-го периода Та, W и создают широкие возможности твердорастворенного упрочнения жаропрочного сплава путем взаимного легирования. Введение в сплав с ОЦК структурой небольшого количества рения, равного 3,5 - 4,5% (по массе) с гексагональной структурой, при растворении в ОЦК металлах - Nb, Та, Сг, Мо, W передаст в коллективизированное состояние все валентные электроны, сильно упрочняет межатомные связи и повышает жаропрочность сплава. Таким о )разом, сплав приобретает рениевый эффект , т.е. повышаются пластичность и жаропрочность при высоких температурах. [c.430]

Григорович В. К. Жаропрочность и диаграммы состояния (Электрон, строение и термодинамика жаропроч. сплавов).— М, Металлургия, 1969,— 324 с, [c.195]

Обзор соединений можно закончить следующим. Соединения, образующиеся в двойных системах титана с металлами VIII группы, относятся к соединениям с металлическим типом связи. Их составы и структура принадлежат к наиболее часто встречающимся в сплавах переходных металлов. Закономерное изменение характера и структуры этих соединений при увеличении порядкового номера элементов VIII группы отображает особенности изменения электронного строения этих переходных металлов. [c.189]

В плане развития работ в этом направлении на кафедре были рассмотрены вопросы электронной природы твердости металлов, неметаллов и сплавов (Л. И. Баженова, А А. Иванько) и обобщены в монографическом справочнике электронного строения сложных карбидо-гидридных фаз (Л. Н. Баженова, канд. техн. наук В. В. Морозов) — эта работа привела к выводам о двойственном состоянии водорода в гидридах и карбидо-гидридах как в форме протонов, так и отрицательных гидрид-ионов, позволила объяснить причины более сильной связи водорода в карбидо-гидридах по сравнению с гидридами, представить схему химических связей в этих соединениях, а также существенно развить представление о структуре фаз внедрения вообще. Развитие представлений конфигурационной модели применительно к ферритам с использованием редкоземельных элементов было выполнено [c.78]

Электронное строение, т. е. концентрация валентных электронов (электронов проводимости), и характер связи электронов с ионами металла являются основой третьей классификации металлических твердых растворов. Однако во многих случаях нельзя сделать четкого различия между электронами проводимости и электронами, принадлежащими только одному атому, в особенности у металлов-переходных групп. В связи с этим однозначная классификация металлов и сплавов по их электронному строению невозможна. Тем не менее понятие об электронах проводимости должно быть сохранено, так как существуют системы, которые не отклоняются сколько-нибудь значительно от идеализированных моделей, предполагающих наличие свободных электронов. Этот вопрос изложен в книгах Делингера [63], Мотта и Джонса [260] и Зейтца [338, 339]. Значение числа валентных электронов становится особенно очевидным из исследований [17, 18, 19, 132, 419], хотя стехиомет-рические составы промежуточных фаз часто имеют отклонения от обычных правил неорганической химии. Сложность вопроса можно иллюстрировать следующими примерами. [c.9]

Следует проводить тщательное разграничение между приведенными выше определениями. Часто считают, что соединение , которое известно вначале как промежуточная твердая фаза, продолжает существовать до некоторой степени и в жидком сплаве. Примером может служить система Mg — Bi с промежуточной фазой MggBia. Против этого можно возразить, что в жидком сплаве наличие индивидуальных молекул, имеющих характер продолжительно существующих определенных групп атомов, невероятно, поскольку таких молекул нет в кристаллическом состоянии. Ближний порядок в жидком сплаве имеет случайный характер. Важно, однако, что электронное строение твердой промежуточной фазы отлично от чистого металла. В сплавах Mg-Bi с отношением атомов 3 2 распределение электронов, приблизительно соответствующее ионной формуле (Mg2+)j (Bi2-)2, по-видимому, возможно как для твердого, так и для жидкого состояний. Эта гипотеза может быть проверена при помощи электрических и магнитных измерений. Как и в полупроводниках, можно ожидать минимума электропроводности вблизи составов, отвечающих обычным валентным отношениям. [c.13]

Центр, проблемой М. является изучение атомной структуры металлов и сплавов и её эволюции при изменении темп-ры, давления, магн. поля и др. Теория позволяет лишь в простейших случаях рассчитать характер кристаллич. структуры исходя из электронного строения атомов, и практически вся информация о кристаллич. решётках получена экспериментально (дифракция ренгг. лучей, электронов, нейтронов, алектроллая микроскопия высокого разрешения, мёссбауэровская спектроскопия). [c.112]

Металлич. сплавы представляют собой либо твёрдые растворы, когда атомы металла-растворителя и растворённого элемента образуют общую кристаллич, решётку, совпадающую с решёткой растворителя, либо т. н. интерметаллич. соединения, кристаллич. структура к-рых отличается от структуры чистых компонентов. Атомная структура сплавов определяется в основном соотношением размеров атомов компонентов и их электронным строением. Общим термодинаиич. условием образования сплавов является минимум свободной энергии этому условию могут соответствовать как монофазные, так н гетерофазные структуры. Обобщением данных о состоянии системы в зависимости от её состава, Т (иногда и р) служат фазовые диаграммы диаграммы состояния). Фазовые диаграммы металлич, систем могут быть рассчитаны лишь в простейших случаях для экспериментального их построения используют разл. методы физ.-хим. анализа. [c.112]

Гипотетическая диаграмма состояния системы Fe—Pm построена на основании положения о близости электронного строения и химических свойств Pm с Nd и Рг и, следовательно, аналогичного этим системам характера взаимодействия Pm с Fe [1]. Она представлена на рис. 290 по данным работы [1] и скорректирована по температурам плавления и температурам полиморфных превращений чистых металлов. В системе предполагается образование двух интерметаллических соединений F j Pmj и FejPm и кристаллизация эвтектики в области сплавов, богатых Pm. Соединения характеризуются отсутствием областей гомогенности. Определена температура эвтектического превращения — 680 °С и эвтектический состав — 73 % (ат.) Pm. [c.531]

Вследствие близости электронного строения и изоструктурности Но и S должны образовывать непрерывный ряд твердых растворов. Действительно, экспериментально исследованные пять сплавов системы Но—S имели ГПУ структуры, параметры q, q которых показали лишь небольшое положительное отклонение от прямых Вегарда 11 ]. Благодаря небольшой разнице температур плавления компонентов (67 °С) и значительному различию атомных радиусов растворы Но и S существенно отклоняются от идеальных, и кривые ликвидус—СОЛ ид ус должны значительно провисать, образуя эвтекти- [c.997]

Термодинамические критерии аморфизации металлических сплавов позволяют из самых общих предпосылок, без конкретизации атомного или электронного строения жидкой и кристаллических фаз, подойти к выявлению систем, сплавы которых обладают относительно повышенной или, наоборот, пониженной склонностью к аморфизации. В соответствии с одним из термодинамических критериев склонность к аморфизации зависит от характера изменения в зависимости от состава температуры Го, которая определяется как температура, при которой твердая и жидкая фазы имеют одну и ту же свободную энергию и при достижении которой возникает движущая сила для превращения расплава в твердый раствор того же состава (Бекер—Кан). Сплавы, для которых изоконцентраци-онный переход возможен, склонны к аморфизации. [c.13]

Химические свойства аморфных сплавов описаны в гл. 9. Главное содержание этой главы — описание коррозионных свойств аморфных сплавов и обсуждение причин, обусловливающих уникальность этих свойств. Сразу же следует отметить, что необычайно высокая коррозионная стойкость аморфных сплавов наблюдается только в том случае, если они легированы хромом. Уровень стойкости к коррозии в этих сплавах значительно выше, чем у лучших коррознои-ностойких кристаллических материалов. Основная причина высокой коррозионной стойкости аморфных сплавов заложена в их атомном и электронном строении. Основное внимание в книге уделяется первому аспекту проблемы. [c.20]

В поликристаллическом образце ДЯ усредняется до АЯиз относительный изотропный сдвиг Найта измеряют в точке, отстоящей от АН II на % интервала между АН ц и АН . В литературных источниках для упрощения описания сдвигов резонансных кривых пользуются относительной величиной =Дv/vo или АН/Но, кроме того, если нет специальных указаний, под сдвигом Нанта подразумевается изотропный сдвиг резонансной линии. Сдвиг резонансной частоты в переходных металлах и их сплавах представляет возможность для изучения электронного строения [17]. Перечислим основные компоненты, из которых складывается найтовский сдвиг /СоврЧ-К . Пер- [c.176]

На наш взгляд, повышенная пассивируемость и высокие защит-ше свойства пассивных пленок обусловлены специфическими свойствами образующихся поверхностных слоев. Методом кулонсметрии показана корреляция пассивируемости МС различного состава и нержа-вещей стали со скоростью образования их окислов. Выявлена корреляция и между сигналом ФЭП и коррозионной стойкостью МС. Методом переменно-точной поляфизации показано различие в полупроводниковых свойствах окислов МС и кристаллических сплавов. Увеличение скорости образования и изменения свойств образующихся окислов у МС по сравнению с их 1фисталлическими.аналогами объясняется в рамках гипотезы изменения электронного строения металлов [c.55]

Число используемых для легирования сталей компонентов весьма велико. Соединения легирующих компонентов с железом и с другими компонентами сплава зависят от электронного строения атомов. Атомы легирующих компонентов в рещетке железа растворяются двумя способами [c.80]

Марганец расположен в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева в том же большом периоде, где находятся ферромагнитные элементы железо, кобальт и никель, т. е. входят в число переходных металлов 4-го периода VII группы. Электронное строение оболочек изолированных атомов ЗФ 4s . Хотя марганец сам по себе не ферромагнитен, но его соединения и некоторые сплавы ферромагнитны. Причина ферромагнетизма в недостроенности внутренних электронных Зс1-оболочек (Зс1-металлы). Сложность структуры внешних электронных оболочек, близость энергетических уровней вызывают неустойчивость в распределении электронов между подгруппами и обусловливает сложность электронных спектров, полиморфизм и магнетизм переходных элементов [2]. [c.71]

Предполагается, что охрупчивание при низкой температуре может быть вызвано несколькими причинами образованием е-фазы (ГПУ-решетка) и а-фазы (ОЦК-решет-ка) [177] влиянием выделений второй фазы на границах зерен [139] возможным появлением ковалентных межатомных сил связи [1] количественным соотношением мартенсита, образовавшегося при охлаждении и деформации [139], особенностями физических свойств твердого раствора [118, 120]. К особенностям физических свойств железомарганцевых сплавов следует отнести 1) сложный характер межатомного взаимодействия, обусловленный различным электронным строением атомов железа и марганца 2) скомпенсированность атомных магнитных моментов при антиферромагнитном упорядочении 3) близость температур фазовых и магнитных переходов 4) особый механизм зарождения е-мартенсита, зависящий от ближайшего окружения атомов [2]. [c.240]

Обобщив литературные данные и сопоставив между собой магнитную фазовую диаграмму [2], диаграмму критических температур полухрункости (см. рис. 93, б) с концентрационной зависимостью энергии дефекта упаковки [100], интересно отметить совпадение аномалий физических и механических свойств на границе метастабиль-ной устойчивости Y и е-фаз. Подобное совпадение дает основание предположить взаимосвязь между уникальными механическими свойствами граничных сплавов и особенностями электронного строения, а точнее магнитной структуры. К этим особенностям относится изотропное строение магнитной подрешетки с расположением спинов по диагональным плоскостям 111 вместо коллинеарного строения магнитных подрешеток типа у-Мп, когда спины ориентированы параллельно плоскостям 100 и совпадает ориентация магнитных моментов с плоскостями скольжения ГЦК-решетки, по которым образуются дефекты упаковки и гексагональная е-фаза. Другой особенностью маг-нитной структуры этих сплавов является аномально большая величина среднего атомного магнитного момента, что обусловлено высоким атомным магнитным моментом марганца, и локализация магнитных моментов [2]. [c.246]

Металловедению ванадия, ниобия, молибдена, вольфрама, хрома и их сплавов посвяш ены обстоятельные монографии советских ученых [1—4 и др.]. Физико-химические принципы разработки жаропрочных сплавов в связи с диаграммами состояния, основанные на учении академика Н. С. Курнакова, развиты в обобш,ающих трудах [5—8]. Структура и свойства тугоплавких металлов и их сплавов детально рассмотрены в монографиях [9—12]. Систематически изложены также теория и практика дисперсионного упрочнения сплавов железа, никеля и кобальта [13—16], Однако дисперсионное упрочнение тугоплавких металлов, представляюш.ее наиболее важный метод повышения жаропрочности их сплавов, пока еш,е не получило адекватного освещения. Исследования дисперсионного упрочнения тугоплавких мета.рлов карбидами, нитридами, оксидами, боридами переходных металлв, опубликованные в периодической литературе, были детально проанализированы с позиций физичеС кого металловедения [11], однако необходима систематизация и дальнейшее обобщение имеющихся данных в аспекте электронного строения и физико-химического анализа сплавов. В монографии сделана попытка восполнить этот пробел. [c.3]

В технике широко используются жаропрочные сплавы на основе железа, кобальта и никеля. К ним относятся аустенитные хромоникелевые, хромомарганцевые стали, дополнительно легированные алюминием, титаном, кремнием, молибденом и другими элементами. Высокой жаропрочностью и стойкостью к газовой высокотемпературной коррозии отличаются никелевые сплавы, содержащие 30—40% хрома, алюминий, титан, молибден, ванадий и другие легирующие элементы. Эти сплавы типа нихромови нимоников имеют высокую жаропрочность до 700—900° С. Плотная кубическая структура у-железа, умарганца, никеля и р-кобальта, обусловленная близостью электронного строения их атомов, имеющих заполненнук> нерасщепленную d -остовную оболочку, идентичную р -оболочке,. близость атомных радиусов и концентраций коллективизированных электронов (2 эл/атом) приводит к широким возможностям легиро- [c.39]

Связь мартенситных превращений переходных металлов с их электронным строением, Мартенситное превращение в сталях и а 7 превращение железа представляет основу термической обработки стали. Закалка высокоуглеродистых сталей, сопровождающаяся превращением переохлажденного аустенита в мартенсит, позволяет достигнуть максимальных значений твердости и прочности. В мартенситостареющих сталях сочетание мартенситного превращения с дисперсионным упрочнением выделениями карбидных, нитридных и интерметаллидных фаз позволяет достигнуть наивысших значений прочности (at, > 200—220 кгс/мм ). Совмещение фазового наклепа с дисперсионным упрочнением аустенитных сталей позволяет поднять их предел текучести до 100—150 кгс/мм и получить высокопрочные немагнитные коррозиеустойчивые сплавы. [c.64]

Характер двойных диаграмм состояния металлов V—VI групп или в более широком аспекте III—VIII групп и закономерности, наблюдаемые в этих системах, обусловлены прежде всего близостью электронного строения внешних оболочек их атомов. Перекрывание их внешних S-, d-, /7-орбиталей ведет в ОЦК металлах и сплавах к образованию восьми металлических связей каждого атома с ближайшими соседями (/ i=8) и шестивалентных связей с атомами второй координационной сферы [c.141]

Термическая обработка — гомогенизирующий отжиг и старение — деформированных сплавов приводит к выделению из раствора дисперсных равноосных частиц этих тугоплавких карбидов, нитридов, боридов и окислов, наиболее эффективно повышающих жаропрочность при сохранении достаточной пластичности. Избыточные выделения кубических карбидов и нитридов со структурой типа Na l при отжиге сфероидизируются, что способствует повышению пластичности. Таким образом, увеличение различия электронного строения и электроотрицательностей металлов ведет к более сильному различию энергии образования их соединений, что и приводит к выделению из металла-основы MeV.vi-viii наиболее устойчивого соединения Me X , [c.153]

Предлагаемая вниманию читателей книга Атомное строение металлов и сплавов является первым из этих выпусков ). Она состоит из пяти глав, в которых рассматриваются основы теории металлического состояния. В первой главе изложены электронная структура атомов, типы межатомной связи, классификация кристаллических структур металлов, аллотропия металлов и их физические свойства, связанные с природой межатомного взаимодействия. Изложение ведется на уровне современных представлений электронной теории металлов. Надо, однако, отметить, что не со всеми положениями автора можно согласиться. В частности, современным представлениям не соответствует утверждение о том, что ковалентные кристаллы являются изоляторами как в твердом, так и в жидком состоянии. Как установлено к настоящему времени, такие ковалентные кристаллы, как кремний и германий, становятся после плавления проводниками, т. е. переходят в металлическое состояние. Некритично излагается также гипотеза Л. Полинга о резонансном характере межатомной связи в металлах переходных групп, в соответствии с которой пять d-орбиталей атомов этих элементов разделяются на две группы — связывающие и атомные. Известно, что указанную гипотезу в настоящее время большинство металлофизиков не разделяет. Желающим детальнее ознакомиться с рассматриваемыми в этой главе вопросами можно рекомендовать помимо уже упоминавшихся трудов книгу В. К. Григоровича Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов (изд-во Наука , 1965). [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...