Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 52 53 54 55 56 57 58... 398 399 400
|
|
|
|
°^о_о о о о°о°о°о°о о о о о о о о о о о о о о • о * о о •„о о "„о о о о о о о о о"о „о о о о SS о • о • о •о о • о • о •о о о •о о • о в т о Рнс. 52. Двумерная модель решетки| а — твердый раствор внедрения; б — твердый раствор замещения; е — твердый раствор вычитания. Черный кружок — посторонний атом решетку. Этим ОНИ И отличаются от жидких растворов. В твердом растворе одно из входящих в состав сплава веществ сохраняет присущую ему кристаллическую решетку, а второе вещество, утратив свое кристаллическое строение, в виде отдельных атомов распределяется в кристаллической решетке первого. Первое вещество является растворителем, а второе — растворимым. В зависимости от характера распределения атомов растворимого элемента различают твердые растворы внедрения, замещения и вычитания. Независимо от типа твердого раствора общим для них является то, что они однофазны и существуют в интервале концентраций. Для твердых растворов характерен металлический тин связи. В твердых растворах внедрения атомы растворимого элемента распределяются в кристаллической решетке металла-растворителя, занимая места между его атомами (рис. 52, а). Ранее было отмечено, что у металлов атомы в кристаллической решетке располагаются близко ОДІШ к другому и пустоты между ними имеют малые размеры. Разместиться в таких пустотах могут только атомы с очень малыми размерами. Наименьшие размеры атомов имеют некоторые металлоиды — водород, азот, углерод, бор, которые и образуют с металлами твердые растворы внедрения. Но и у этих элементов размер атомов несколько превышает размер межатомных промежутков в кристаллической решетке металлов, поэтому при образовании твердых растворов внедрения решетка искажается и в ней возникают напряжения. При этом концентрация твердого раствора внедрения не может быть высокой: она редко превышает 1—2 %. В твердых растворах замещения атомы растворимого элемента занимают места атомов основного металла (рис. 52, б). Посторонние атомы могут замещать атомы растворителя в любых местах, поэтому такие растворы называют неупорядоченными твердыми растворами. Размеры атомов растворимого элемента всегда отличаются от размеров атома растворителя (они больше или меньше), поэтому при образовании твердого раствора замещения кристаллическая решетка металла-растворителя немного искажается, не утрачивая при этом своего основного строения. Твердые растворы замещения могут быть ограниченными и неограниченными. Одно из условий неограниченной растворимости — размерный фактор; чем больше различие в атомных радиусах, тем меньше растворимость. Неограниченная растворимость компонентов присуща системам, в которых атомные радиусы элементов различаются ие более чем на 8—15 %. Кроме того, оии должны быть изоморфными (иметь близкие по типу и по периодам кристаллические решетки). и таблице Д. И. Менделеева такие элементы расположены близко. Например, системы Fe„—Сг, Си—Ni, Со—Ni, Ті—V и др. С понижением температуры в твердых растворах замещения может произойти процесс перераспределения атомов, в результате которого атомы растворенного элемента займут строго определенные места в решетке растворителя. Такие твердые растворы называют упорядоченными твердыми раствора м" и, а их структуру — сверхструктурой. Температуру перехода неупорядоченного состояния в упорядо-чеїтое называют точкой Курнакова. Упорядоченные твердые растворы характеризуются большей твердостью, меньшей пластичностью и электросопротивлением. Их можно рассматривать как промежуточные фазы между твердыми растворами и химическими соединениями. Твердые растворы вычитания (их иногда называют растворами с дефектной решеткой) образуются на основе некоторых химических соединений, когда к этому химическому соединению добавляется один из входящих в его формулу элементов (растворимое). Атомы этого элемента занимают нормальные положения в решетке Соединения, а места, где должны были бы находиться атомы второго компонента, оказываются незаполненными, пустыми (рис. 52, б). Твердые растворы вычитания образуются, например, при сплавлении химического соедииеиия NiAl с алюминием, карбида титана ТіС с титаном, при окислении железа, когда соединение FeO растворяет кислород (вакантны места части атомов Ре) и т. п. Образование любого типа твердых растворов сопровождается изменением параметров решетки металла-растворителя Это является важным моментом, определяющим изменение свойств твердого раствора. Химические соединения чаще всего образуются между элементами, расположенными далеко один от другого в таблице I Д. И. Менделеева, т. е. существенно различающимися по строению II свойствам, если сила взаимодействия между разнородными ато-М.ІМИ больше, чем между атомами однородными Химические соедииеиия имеют ряд особенностей, отличающих II от твердых растворов: а) соотношение чисел атомов элементов, образующих соединение, строго определенное, соответствующее I к'хиометрической пропорции, выраженной формулой вида б) они имеют СБОЮ кристаллическую решетку, отличную от реше-1(| элементов, образовавших это соединение, с правильным упоря-Личоииым расположением атомов компонентов в кристаллической ргтсгке; б) свойства соединения заметно отличаются от свойств 108 109
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 52 53 54 55 56 57 58... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
