 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Атомное строение двойных сплавов 12
Понятие сплавов и их характеристика
Под сплавом понимают вещество, полученное сплавлением двух и более химических элементов. Сплав, приготовленный преимущественно из металлических элементов и обладающий металлическими свойствами, называется металлическим сплавом. Сплавы из двух элементов называются двойными или бинарными, из трех и более – многокомпонентными. Примерами бинарных сплавов являются: алюминий – кремний, золото – серебро, медь – цинк, свинец – сурьма. Многокомпонентные сплавы – это чугун, сталь, дюралюминий, состоящие из пяти, шести и более элементов. В каждом сплаве различают компоненты и фазы. Компоненты в данном случае – это химические элементы сплава. Так, для стали компонентами будут железо, углерод, кремний, марганец, сера и фосфор. Фазы – это однородные части сплава, отделенные от других частей поверхностью раздела. Совокупность находящихся в состоянии равновесия фаз определяет систему сплавов. Фаза может быть жидкой и твердой, но обязательно однородной по химическому составу и свойствам. В сплавах могут образовываться следующие фазы: жидкие растворы, твердые растворы и химические соединения. Твердыми растворами называют фазы, в которых один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а другой располагается в ней. Например, алюминий может растворяться в меди до 5,5 %, а цинк в меди до 39 % без изменения кристаллической решетки меди. Такая растворимость называется ограниченной в отличие от неограниченной. Примером неограниченной растворимости являются твердые растворы золота и серебра, никеля и меди. Если компоненты сплава образуют химическое соединение, то кристаллическая решетка соединения и свойства будут значительно отличаться от решеток и свойств исходных компонентов. Например, двойной сплав медь – алюминий, образующий химическое соединение типа CuAl2, будет иметь твердость, равную НВ = 400 кг/мм2, в то время как твердость алюминия НВ = 20 кг/мм2, а меди НВ = 35 кг/мм2. Студенты должны знать о большом разнообразии применяемых в промышленности металлических сплавов с различными физико-механическими свойствами. Большинство сплавов получают совместным плавлением их компонентов, однако их можно получить также с помощью порошковой металлургии, электролиза, конденсации из парообразного состояния.
Атомное строение двойных сплавов Естественно, что строение металлических сплавов будет отличаться от строения чистых металлов. Это отличие будет зависеть от того, в какие взаимодействия вступают компоненты двойного сплава. В зависимости от природы компонентов сплава их строение может образовывать: а) механическую смесь компонентов; б) твердый раствор компонентов (замещение или внедрение); в) химическое соединение. Механическая смесь двух компонентов А и В образуется тогда, когда эти компоненты не растворяются в твердом состоянии и не образуют химическое соединение. Строение такого сплава будет состоять из кристаллов А и В, отчетливо выявленных из микро- структуры (рис. 11).
Рис. 11. Схема микроструктуры сплава (механическая смесь)
Твердые растворы представляют собой однофазные сплавы переменного химического состава, в которых сохраняется кристаллическая решетка одного из компонентов (растворителя), а атомы растворенного компонента равномерно располагаются в ней, изменяя ее первоначальные параметры (рис. 12).
Рис. 12. Схема микроструктуры твердого сплава
Атомы растворяющегося металла или замещают в кристаллической решетке часть атомов растворителя (твердый раствор замещения), или размещаются между атомами металла растворителя (твердый раствор внедрения), при этом размеры решетки возрастают (рис. 13). По данным металло- графического анализа такие сплавы, как и чистый металл, имеет однородные зерна. Способность к образованию твердых растворов присуща не только чистым металлам, но и химическим соединениям типа АnВm. В этих случаях сохраня- ется решетка АnВm, но избыточное количество атомов, например, ато- мов В, растворяется, заменяя в решетке какое-то количество атомов А. Это может привести к тому, что отдельные узлы в решетке окажут- ся не занятыми атомами (будут пустыми).
Рис. 13. Кристаллические решетки: а – чистый металл; б – твердый раствор замещения; в – твердый раствор внедрения
Твердые растворы на базе химических соединений, образование которых сопровождается появлением пустых мест в узлах решетки, называются растворами вычитания. Если компоненты сплава А и В образуют химическое соединение типа АnВm, то кристаллическая решетка соединения будет значительно отличаться от решеток его компонентов. Свойства соединения также резко отличаются от свойств исходных компонентов .
12 |
