31. Диаграмма состояния и кривые охлаждения сплавов, испытывающих фазовые превращения.

По внешнему виду диаграмма похожа на диаграмму состояния сплавов с ограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Отличие в том, что линии предельной растворимости компонентов не перпендикулярны оси концентрации. Появляются области, в которых из однородных твердых растворов при понижении температуры выделяются вторичные фазы.

Процесс кристаллизации сплава I: до точки 1 охлаждается сплав в жидком состоянии. При температуре, соответствующей точке 1, начинают образовываться центры кристаллизации твердого раствора  . На участке 1–2 идет процесс кристаллизации, протекающий при понижающейся температуре. При достижении температуры соответствующей точке 2, сплав затвердевает, при дальнейшем понижении температуры охлаждается сплав в твердом состоянии, состоящий из однородных кристаллов твердого раствора  . При достижении температуры, соответствующей точке 3, твердый раствор  оказывается насыщенным компонентом В, при более низких температурах растворимость второго компонента уменьшается, поэтому из  -раствора начинает выделяться избыточный компонент в виде кристаллов  . За точкой 3 сплав состоит из двух фаз: кристаллов твердого раствора   и вторичных кристаллов твердого раствора .

32. Диаграмма состояния и кривые охлаждения сплавов, образующих химические соединения.

33. Чем отличаются кристаллические, квазикристаллические и аморфные тела.

Кристаллы  — твёрдые тела, в которых атомы расположены закономерно, образуя трёхмерно-периодическую пространственную укладку — кристаллическую решётку.

Квазикристалл – это сложно «упакованное» вещество, обладающее регулярной структурой. Отличие от обычных кристаллов в том, что эта структура не должна существовать по целому списку причин. (квазикристалл – твердое вещество, не образующее кристаллической решетки, но обладающее ориентационным дальним порядком с элементами кристаллической структуры )

Аморфные тела— конденсированное состояние  вещества, атомарная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур. В отличие от кристаллов стабильно-аморфные вещества не затвердевают с образованием кристаллических граней, и, обладают изотропией свойств, то есть не обнаруживают различных свойств в разных направлениях. И не имеют определённой точки плавления: при повышении температуры стабильно-аморфные вещества постепенно размягчаются и выше температуры стеклования переходят в жидкое состояние. Вещества с высокой скоростью кристаллизации, обычно имеющие кристаллическую структуру, но сильно переохлаждённые при затвердевании в аморфное состояние, при последующем нагреве незадолго до плавления рекристаллизуются (в твёрдом состоянии с небольшим выделением тепла), а затем плавятся как обычные поликристаллические.

34. В чем особенности нанокристаллических структур

Нанокристаллические материалы - это одно- или многофазные поликристаллы с размером зерна от 1 до 15 нм. В таких материалах от 2 до 50% объема приходится на межзеренные или межфазные границы.

Разупорядоченная структура границ зерен или межфазных границ в НКМ может быть подобна газообразному беспорядку расположения атомов в пространстве. Атомы химически идентичны. НКМ может быть разделен на две структурные компоненты: кристаллическую, которая включает в себя атомы, расположенные внутри кристаллитов, и межкристаллитную, образуемую из всех атомов, расположенных в границе. Расположение в пространстве граничных атомов отличается от расположения решеточных атомов. В кристаллитах имеется дальний порядок расположения атомов. Атомная структура границ не является простой и зависит от многих параметров, в первую очередь от ориентировки двух соседних кристаллов. Поскольку кристаллиты, формирующие нанокристаллический материал, ориентированы случайно, то таких границ, имеющих различное строение, может быть порядка 1019 в 1 см³. Следовательно, межкристаллитная компонента представляет собой огромную сумму различных положений атомов в пространстве, задаваемых различно ориентированными кристалликами. Хаотичное расположение атомов в границе - характерная черта нанокристаллических материалов.

Экспериментально показано, что в нанометровых кристалликах отсутствуют дислокации, которые являются факторами разупрочнения в крупнозернистых поликристаллах. Поэтому можно считать, что нанометровые размеры зерна являются основным источником прочности НКМ. Кроме того, большой объем межкристаллитной фазы с атомным беспорядком должен приводить к уменьшению прочностных характеристик. Суммарное же действие этих двух факторов приводит к росту предела прочности в 2-2,5 раза.