Оглавление:
Выбор сплавов для определенного назначения на основе анализа диаграмм состояния
- Выбор сплавов для конкретных целей на основе анализа диаграммы состояния Чистый металл используется в Электрорадиотехнике (электропроводящий, электровакуумный). Основным конструкционным материалом является металлический сплав. Сплав-это материал, полученный сплавлением двух или более элементов (компонентов). Сплавы, которые получают в основном из металлических элементов и обладают металлическими свойствами, называются металлическими сплавами.
Псевдо-сплав-это сплав, полученный спеканием, сублимацией, электролизом. Металлические сплавы могут быть получены порошковой металлургией, диффузией и другими методами. Основное применение металлических сплавов в технологии объясняется тем, что они ценятся больше, чем комплекс чистых металлов, по механическим, физическим и техническим характеристикам.
К основным понятиям в теории сплавов относятся системы, компоненты, фазы, деформации. Людмила Фирмаль
Система-это группа органов, предназначенных для наблюдения и исследования. В металловедении система представляет собой сплав металлов и металлов. Чистый металл-это простая система. Сплав представляет собой сложную систему, состоящую из двух или более компонентов. Компоненты-это вещества, образующие системы, взятые в меньшем количестве. В металлических сплавах компонентами могут быть элементы (металлы и неметаллы) и соединения. Фаза-это однородная часть системы, отделенная от другой части системы (фазы) границей раздела, в которой резко изменяется химический состав или структура.
Например, при кристаллизации чистого металла выделяют две фазы: жидкую (расплавленный металл) и твердую (частицы затвердевшего металла). В твердых сплавах, этап может быть чистым зерном металла, зерном твердого раствора и зерном химического соединения. Изменчивость-это количество внутренних и внешних факторов, которые могут изменяться в определенном количестве фаз системы. Все металлы в жидком состоянии растворяют друг друга в произвольном соотношении. В результате растворения образуется однородный жидкий раствор с равномерным распределением атомов металла между атомами других металлов.
- За счет этого взаимодействия, по сути, за счет равномерного распределения веществ в сплаве, как правило, прибегают к их плавлению. Только очень небольшое количество металлов, в основном очень разных размеров атомов, не растворяются в жидком состоянии. Кроме того, металлы, которые растворяются в жидком состоянии, ограничены. При образовании сплавов в процессе затвердевания возможны различные взаимодействия компонентов. В процессе кристаллизации, когда сила взаимодействия между однородными атомами больше силы взаимодействия между разнородными атомами, механическая смесь, состоящая из частиц чистого металла после кристаллизации, в этом случае твердый сплав имеет частицы чистого металла, а рядом с ним находятся другие частицы чистого металла.
Такая форма взаимодействия вносит огромную разницу в свойства металлов, содержащихся в сплаве. Другой формой взаимодействия веществ, входящих в состав сплава, является образование твердого раствора. Твердым раствором называют твердую фазу, в которой соотношение между компонентами изменяется. Подобно чистым металлам, в твердом растворе атомы в пространстве естественным образом располагаются, образуя кристаллическую решетку. Это отличие от жидкого раствора. В твердом растворе одно из веществ, входящих в состав сплава, сохраняет присущую ему кристаллическую решетку, а второе, утратив свою кристаллическую структуру, первое вещество из отдельных атомов в первой кристаллической решетке является растворителем, а второе вещество растворимо.
В зависимости от характера распределения атомов растворимых элементов различают твердые растворы введения, замещения и вычитания. Людмила Фирмаль
Твердый раствор также разделяют по степени растворимости компонента в растворах с ограниченной и неограниченной растворимостью компонента. Построение диаграммы состояния осуществляется различными экспериментальными методами. Наиболее часто используется метод термического анализа. Экспериментальная сущность метода заключается в следующем. Выберите несколько сплавов системы с различными массовыми соотношениями их компонентов.
Существуют легирующие механические смеси, которые образуются, когда растворение компонентов в твердом состоянии невозможно. Эти компоненты не могут произвести соединение химической реакцией. Механические смеси содержат элементы, обладающие различными свойствами и структурой. В состав сплава входят кристаллы компонентов, образующих кристаллическую решетку. Соединение представляет собой сплав, который образуется из различных элементов, в том числе гетерогенных атомов, между которыми силы взаимодействия значительно выше, чем между однородными атомами.
Смотрите также:
Методические указания по материаловедению
