Фазы в сплавах

Сплавы состоят из нескольких компонентов. Взаимодействуя между собой эти компоненты образуют различные фазы. Они делятся на: 1.Жидкие растворы;
2.Твердые растворы;
3.Химические соединения;
4.Промежуточные фазы.

1. Жидкие растворы. Практически все металлы в жидком состоянии неограниченно растворяются друг в друге. Жидкие растворы представляют собой хаотичное расположение атомов, которые находятся в тепловом движении. Лишь несколько металлов не растворяются друг в друге. В этом случае они разделены по плотности.

2. Твердые растворы. Это фазы, в которых один компонент сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других компонентов определенным образом располагаются в ней. Компонент, сохраняющий кристаллическую решетку, называется растворителем. Остальные - растворимыми веществами. Расположение атомов растворимых веществ может быть по типу замещения и по типу внедрения.

Тип замещения. Такие растворы образуются при сплавлении металла с металлом. То есть при небольшой разнице атомных радиусов. Образование растворов приводит к изменению параметров кристаллической решетки, повышению электросопротивления, твердости, прочности, снижению пластичности.

Возможны случаи неограниченного растворения компонентов друг в друге. Это имеет место, если:
1. Металлы находятся в одной подгруппе периодической системы Менделеева.
2. Металлы изоморфны.
3. Разница в радиусах составляет не более 10%.

При растворении неметалла в металле образуются растворы внедрения. В этих случаях искажение кристаллической решетки и изменение механических свойств больше, чем при образовании растворов замещения. Растворы внедрения всегда имеют ограниченную растворимость. Растворимость, при образовании растворов внедрения будет зависеть от количества и размера пор. В металле с решеткой ГЦК поры крупнее и их больше, поэтому растворимость в такой металле больше, чем в металле с решеткой ОЦК.

Если в данном металле растворено несколько компонентов, то они могут растворяться в металле и по типу замещения и по типу внедрения.

3. Химические соединения. Образуются между компонентами, с резко отличающимися механическими свойствами. Для этих фаз характерно:
1. Постоянный состав, который можно описать как AmBn.
2. Постоянная температура плавления.
3. Кристаллическая решетка резко отличается от кристаллических решеток компонентов.
4. Образование химических соединения сопровождается существенным тепловым эффектом.