19. Дайте определение понятию «твердый раствор».

Сплавы типа твердый раствор характеризуются тем, что при их образовании один компонент (растворитель) сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы другого (растворенного) располагаются в кристаллической решетке растворителя. Сплавы этого типа однофазны, они имеют кристаллическую решетку растворителя. Атомы компонентов в сплавах расположены неупорядоченно. Атомы растворенного компонента могут замещать атомы растворителя в кристаллической решетке, образуя твердый раствор замещения, или размещаться между атомами растворителя в его кристаллической решетке, образуя твердый раствор внедрения. По взаимной растворимости различают твердые растворы с неограниченной и ограниченной растворимостью компонентов. Твердые растворы замещения с неограниченной растворимостью образуются при следующих условиях: 1)крист решетки компонентов д/б одного типа; 2)компоненты принадлежат одной или смежным группам Периодич системы; 3)различие атомных радиусов небольшое: при их разнице 8… 15% м/образовываться тв р-ры с неогранич растворимостью , при большей-тв. р-ры с огранич. р-тью компонентов. Твердые р-ры внедрения образуются при условии, что атомный радиус растворенного компонента заметно меньше, чем растворителя. Твердые р-ры пластичны, хорошо деформируются в холодном и в горячем состояниях. Твердые растворы обозначают буквами греческого алфавита: ᵅ,ᵝ,ᵞ и т.д. или А(В), где А-р-ль, В- растворенный компонент.

20. Назовите виды твердых растворов.

Твердыми растворами называют фазы, в которых один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других (или другого) компонентов располагаются в решетке первого компонента (растворителя), изменяя ее размеры (периоды).

Существуют твердые растворы внедрения и твердые растворы замещения. При образовании твердых растворов внедрения атомы растворенного компонента B размещаются между атомами растворителя A в его кристаллической решетке. При образовании твердых растворов замещения атомы растворенного компонента B замещают часть атомов растворителя (компонент A) в его кристаллической решетке.

Рис 1 – Твердые растворы: а – замещения, б – внедрения Твердые р-ры замещения могут быть с ограниченной и неограниченной растворимостью. В твердых растворах с ограниченной растворимостью концентрация растворенного компонента возможна до определенных пределов. В твердых р-рах с неограниченной растворимостью возможна любая концентрация растворенного компонента (от 0 до 100 %). Твердые р-ры внедрения могут быть только с ограниченной концентрации, поскольку число пор в решетке ограничено, а атомы основного компонента сохраняются в узлах решетки. Твердые р-ры замещения с неограниченной растворимостью на основе компонентов: Ag и Au, Ni и Cu, Mo и W, V и Ti, и т.д. Твердые растворы замещения с ограниченной растворимостью на основе компонентов: Al и Cu, Cu и Zn, Твердые р-ры внедрения: при растворении в металлах неметаллических элементов, как углерод, бор, азот и кислород. Например: Fe и С.