9.Особенности строения, кристаллизации и свойств сплавов; механических смесей, твердых растворов, химических соединений. Классификация.

Строение метал. сплава зависит от компонентов, сост-щих сплав.

В завис-ти от хар-ра взаимод-ия компон-ов различают сплавы:

1. механические смеси;

2. химические соединения;

3. твердые растворы.

(1) образуются, когда комп-ты не способны к взаимному раств-нию в тверд сост. и не вступают в хим-ую реакцию с

образ-ем соед-ия.

Образуется м/д элем-ми знач-но различ-ся по строению и

св-вам, когда сила взаимод-ия м/д однор-ми атомами больше чем

м ежду разнород-ми. Сплав сост. из кристаллов вход в него компонентов

Рис. Схема микроструктуры (1)

Сплавы (2) образуются м/д элем, значит различ-ся по строению и св-вам, если сила взаимод м/д

разнородными атомами больше, чем м/д однородными.

Особенности этих сплавов:

1. Постоянство состава.сплав образ-ся при опред. соотн-нии

компонентов, (2) обозначается Аn Вm

2. Образ-ся специфическая, отлич-ся от решеток элем-ов,

с оставляющих (2). Кристал-ая решетка с правильным

упоряд-ным располож.атомов.

3. Ярко выраженные индивид. свойства

4. Постоянство температуры кристаллизации, как у чистых компонентов.

Сплавы твердые растворы – это твердые фазы, в которых соотношения м/д

компонентов могут изменяться. Явл-ся кристаллич. вещ-вами.

Характерной особенностью твердых раств явл:наличие в их

к ристаллич решетке разнородных атомов, при сохр. типа решетки

растворителя.

Твердый раствор состоит из однородных зерен. Схема микроструктуры твердого раствора.

классификация тверд раств-в:

· с неогран раств-тью комп-ов;

· с огран раств-тью компонентов. При неогран раств-ти комп-ов кристалл решетка комп-та растворителя по мере увелич концентрации растворенного комп-та плавно переходит в кристал решетку растворенного комп-та.Для образ-ия раств-в с неогран раств-тью необх:

1. изоморфность (однотипность) кристал. решеток комп-ов;

2. близость атомных радиусов компонентов, которые не должны отличаться более чем на 8…13 %.

3. близость физико-химических свойств подобных по строение валентных оболочек атомов.

При ограниченной растворимости компонентов возможна концентрация

раств-ого в-ва до опред предела, При дальнейшем увелич концентрации однородный твердый р-р распад-ся с образованием двухфазной смеси.

По характеру распред-я атомов растворенного в-ва в кристал-ой

решетке растворителя различают твердые растворы:

· замещения;

· внедрения;

· вычитания.

В р-ах замещения в кристалл-ой решетке растворителя часть его атомов

замещена атомами растворенного элем-та (рис. а)Замещ-е осущ-ся в

случайных местах, поэтому такие р-ры назыв- неупорядоч-ми твердыми р-ми.

Тверд р-ры внедрения обр-ся внедрением атомов растворенного

комп-та в поры кристалл-ой решетки растворителя (рис. б).Образ-ие таких р-ов, возм, если атомы растворенного элем-та

имеют малые р-ры.Такими явл-ся элем-ты, нах-ся в нач период-ой сист Менделеева. р-ры атомов

превышают р-ры межатомных промеж-ов в крист-ой решетке металла, это вызывает искажение решетки и в ней возникают напряжения.

Концентрация таких растворов не превышает 2-2.5%