Структура

Структура.

Сплавы обладают металлическими свойствами и состоят из двух элементов и более. Элементы, входящие в состав сплавов, называют компонентами.

Компоненты сплавов в процессе затвердевания и последующего охлаждения могут образовывать химические соединения, твердые растворы на базе одного из компонентов или нового химического соединения и механические смеси.

Химические соединения, образующиеся на основании общих химических законов (валентности, ионной связи), могут быть выражены химическими индексами. Обычно химические соединения повышают твердость и хрупкость металлов и, как правило, имеют кристаллическую решетку другого типа, чем у каждого из элементов в отдельности.

Твердые растворы – сплавы, у которых атомы растворимого элемента рассеяны в кристаллической решетке растворителя; растворимый элемент может замещать часть атомов основного металла или внедряться между ними, но без образования молекул определенного состава. В железоуглеродистых сплавах Fe–С атомы углерода внедряются в поры решетки Fe. В отличие от химических соединений состав твердых растворов непостоянен и зависит от температуры и концентрации (проникания одного элемента кристаллической решетки в другой). Кристаллическая решетка твердого раствора сохраняет тип решетки одного из компонентов, который по этому признаку считается растворителем.

Механические смеси (эвтектики, эвтектоиды) – микроскопически малые, тесно перемешанные и связанные между собой компоненты сплава, состоящие из чистых металлов, твердых растворов и химических соединений. Эвтектики образуются из жидкого сплава при охлаждении и характеризуются самой низкой температурой затвердевания смеси, хорошими литейными качествами и высокими механическими свойствами. Эвтектоиды образуются при распаде твердого раствора. Эвтектические и эвтектоидные смеси возникают при определенной концентрации отдельных составляющих и определенной температуре. В сплавах, отличных по составу от эвтектических, при затвердевании в первую очередь выпадает компонент, избыточный по отношению к эвтектическому.

Изменения структуры и свойств сплавов с изменением концентрации и температуры в наглядной форме представлены на диаграммах состояния сплавов. Эти диаграммы не содержат фактора времени и соответствуют условию очень медленного нагрева и охлаждения.

Die Struktur.

Die Legierungen verfügen über die metallischen Eigenschaften und bestehen aus zwei Elementen und mehr. Die Elemente, die die Legierungen bilden, nennen als die Komponenten.

Die Komponenten der Legierungen können im Laufe des Erhärtens und der nachfolgenden Abkühlung die Verbindungen, die festen Lösungen auf Grund von einer der Komponenten oder der neuen Verbindung und der mechanischen Mischungen bilden.

Die Verbindungen, die sich aufgrund der allgemeinen chemischen Gesetze bilden (die Valenz, der Ionenverbindung), können von den chemischen Indexen geäußert sein. Gewöhnlich erhöhen die Verbindungen die Festigkeit und die Zerbrechlichkeit der Metalle und in der Regel haben das kristallinische Gitter anderen Typs, als bei jedem der Elemente im Einzelnen.

Die festen Lösungen – die Legierungen, bei denen die Atome des auflösbaren Elementes im kristallinischen Gitter des Lösungsmittels zerstreut sind; das auflösbare Element kann den Teil der Atome des Hauptmetalls ersetzen oder, sich zwischen ihnen, aber ohne Bildung der Moleküle eines bestimmten Bestandes eindringen. In железоуглеродистых die Legierungen Fe–С dringen sich die Atome des Kohlenstoffes in der Zeit des Gitters Fe ein. Im Unterschied zu den Verbindungen ist der Bestand der festen Lösungen unbeständig und hängt von der Temperatur und der Konzentration (проникания eines Elementes des kristallinischen Gitters in anderem) ab. Das kristallinische Gitter der festen Lösung spart den Typ des Gitters einen der Komponenten auf, der nach diesem Merkmal das Lösungsmittel angenommen wird.

Die mechanischen Mischungen (эвтектики, эвтектоиды) – микроскопически die kleinen, eng vermischten und verbundenen untereinander Komponenten der Legierung, die aus den Feinmetallen bestehen, der festen Lösungen und der Verbindungen. Эвтектики bilden sich aus der flüssigen Legierung bei der Abkühlung und werden mit der niedrigsten Temperatur des Erhärtens der Mischung, den guten Giessqualitäten und den hohen mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Эвтектоиды bilden sich beim Zerfall der festen Lösung. Ewtektitscheski und эвтектоидные entstehen die Mischungen bei einer bestimmten Konzentration der abgesonderten Komponenten und einer bestimmten Temperatur. In den Legierungen, ausgezeichnet nach dem Bestand von эвтектических, beim Erhärten fällt die Komponente, überschüssig in Bezug auf эвтектическому in erster Linie aus.

Die Veränderungen der Struktur und der Eigenschaften der Legierungen mit der Veränderung der Konzentration und der Temperatur in der anschaulichen Form sind auf den Diagrammen des Zustandes der Legierungen vorgestellt. Diese Diagramme enthalten den Faktor der Zeit nicht und entsprechen der Bedingung der sehr langsamen Erwärmung und der Abkühlung.