1.4. Теория сплавов

Сплавы имеют ряд преимуществ перед металлами:
1. Более высокие механические свойства.
2. Возможность получения ряда специальных физических свойств.
3. Лучшие технологические свойства.
Строение сплавов.

Компоненты, входящие в состав сплава, вступают между собой в следующие взаимодействия:
1. Механическая смесь.
2. Твёрдый раствор.
3. Химическое соединение.
Механическая смесь: в данном случае сплав состоит из кристаллов 2-х компонентов А и В, которые связаны только по границам зёрен.
Механическая смесь, которая кристаллизуется при постоянной температуре, называется эвтектика (мелкодисперсная пластинчатая смесь), т. е. температура кристаллизации компонента А равна температуре кристаллизации компонента В:

Т а = Т в

Примеры механической смеси: сплавы цинка Zn и олова Sn, алюминия Al и меди Cu, никеля Ni и хрома Cr.
Твёрдые растворы образуются в том случае, когда при кристаллизации жидкого расплава один компонент строит кристаллическую решётку, а атомы второго в ней растворяются. Существуют следующие виды твёрдых растворов:
— твёрдые растворы внедрения: один компонент строит кристаллическую решётку, а атомы другого располагаются между атомами растворителя.
— твёрдые растворы замещения: в этих растворах атомы растворителя могут замещаться атомами растворимого вещества.
— твёрдые растворы вычитания: образовываются на базе химического соединения.
Химические соединения образуются в том случае, когда при затвердевании сплава строится новая кристаллическая рашётка, не похожая ни на кристаллическую решётку ни того, ни другого элемента. Химическое соединение описывается формулой
AmBn
Например, Fe3C, Al2O 3 (кстати, эти сплавы имеют высокую твёрдость, износостойкость и хрупкость).