6. Что такое полиморфное превращение и какие необходимы условия для его протекания.

 Многие металлы в зависимости от температуры могут существовать в разных кристаллических формах или, как их называют, в разных полиморфных модификациях. В результате полиморфного превращения атомы кристаллического тела, имеющие решетку одного типа, перестраиваются таким образом, что образуется кристаллическая решетка другого типа. Полиморфную модификацию, устойчивую при более низкой температуре, для большинства металлов принято обозначать буквой α, а при более высокой - β, затем γ и т.д.

Полиморфное превращение протекает вследствие того, что образование новой модификации сопровождается уменьшением энергии Гиббса.         В результате полиморфного превращения образуются новые кристаллические зерна, имеющие другой размер и форму, поэтому такое превращение сопровождается выделением теплоты.

III.Фазы и структура в металлических сплавах

1. Что такое твердый раствор? Какие виды твердых растворов Вы знаете?

 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). Таким образом, твердый раствор, состоящий из двух или нескольких компонентов, имеет один тип решетки и представляет собой одну фазу.

Различают твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения.

2. Каковы условия полной взаимной растворимости двух компонентов?

Твердые растворы замещения с неограниченной растворимостью могут образовываться при соблюдении условий, приведенных ниже.

Компоненты должны обладать одинаковыми по типу (изоморфными) кристаллическими решетками. Только в этом случае при изменении концентрации твердого раствора будет возможен непрерывный переход от кристаллической решетки одного компонента к решетке другого компонента.

R компонентов должно быть незначительным и не превышать 8 - 15% .Различие в атомных размерах

Компоненты должны принадлежать к одной и той же группе периодической системы элементов или к смежным родственным группам и в связи с этим иметь близкое строение валентной оболочки электронов в атоме.

Твердые растворы внедрения образуются только в тех условиях, когда диаметр атома растворенного элемента невелик

3. Какие Вы знаете интерметаллические (металлические) соединения?

Соединение одних металлов с другими носят общее название интерметаллидов, или интерметаллических соединений.

Соединения металлов с неметаллами (карбиды, нитриды, бориды и т.д.) которые могут обладать металлической связью, нередко также называют металлическими соединениями.

  Фазы внедрения. Переходные металлы (железо, марганец, хром, молибден и др.) образуют с углеродом, азотом, бором и водородом, т.е. с элементами, имеющими малый атомный радиус, соединения: карбиды, нитриды, бориды и гидриды. Они имеют общность строения и свойств и часто называются фазами внедрения.         Фазы внедрения имеют формулу М₄Х, М₂Х и МХ.

Рассмотренные выше твердые растворы внедрения образуются при значительно меньшей концентрации второго компонента (C, N, H) и имеют решетку металла растворителя, тогда как фазы внедрения получают кристаллическую решетку, отличную от решетки металла.

Электронные соединения. Эти соединения чаще всего образуются между одновалентными металлами или металлами переходных групп, с одной стороны и простыми металлами с валентностью от 2 до 5, с другой стороны.         Соединения этого типа имеют определенное отношение числа валентных электронов к числу атомов, т.е. определенную электронную концентрацию.

 Фазы Лавеса. Эти фазы имеют формулу АВ₂ и образуются между компонентами типа А и В при соотношении атомных диаметров D_А/D_В 1,6. 1,1.Фазы Лавеса имеют решетку ГПУ или ГЦК.