7. Природа модифицирования и модификаторы металлических сплавов.

Несамопроизвольная кристаллизация – происходит при температурах ниже T₀ с участием специальных веществ. Они влияют на размер и форму кристалла и называются модификаторы. Процесс влияния – модифицирование.

Выделяют два вида модификаторов объемные и поверхностные. Объемные модификаторы создают дополнительные центры кристаллизации. Тугоплавкие металлы в виде мелкодисперсного порошка. Необходимо, чтобы металл имел аналогичные кристаллические решетки и атомные параметры. Для железа модификатор – вольфрам. Поверхностные модификаторы уменьшают скорость роста кристаллов, изменяют поверхностную энергию на границе кристалл-жидкость. Атомы модификатора прилипают к поверхности кристалла, новые кристаллы не растут. В качестве модификатора используются неметаллы с малой атомной массой. Для железа модификатор – бор. Модификаторы позволяют улучшить структуру металла и управлять размерами и формой кристаллов.

8. Сплавы. Основные понятия и термины.

Сплав – соединения нескольких элементов.

Сплав получается плавлением 2 или более элементов.

Компоненты – вещества, элементы, образующие сплав.

Пример:

Металл – металл

Металл – неметалл

Металл – химсоединение

Фаза – однородная часть системы, имеющая свой хим. состав, строение, свойства, ограниченная от других частейграницой раздела, при прохождении через границу все меняется. Фазы: чистый металл, ТВ раствор, жидкость, хим. соединение.

Структура – строение металлов

Макроструктура- структура видимая невооруженным глазом

Микроструктура – структура наблюдаемая при большом увеличении

9. Сплавы. Классификация сплавов. Зависимость структуры сплава от положения компонентов в периодической системе Менделеева.

Сплав – соединения нескольких элементов

Классификация сплавов:

1. Хим. соединения:

1. Постоянный хим. состав

2. при образовании хим. соединения оба компонента меняют кристаллическую решетку и образуют новую кристаллическую решетку

3. Новые свойства отличаются от свойств компонентов. Все хим. соединения хрупкие и твердые.

4. Образуют компоненты расположенные в таблице Менделеева далеко друг от друга.

2. Твердые растворы:

1. Не имеют постоянного хим. состава, а характеризуется областью концентрации до 100 процентов

2. При образовании ТВ раствора один компонент (растворитель) сохраняет решетку, второй (растворимый) ее теряет, отдавая свои атомы решетке растворителя. В решетке нет правильного расположения атомов.

3. Исходные свойства растворителя: по мере растворения свойства меняются по параболическому закону. Все ТВ растворы пластичны и хорошо воспринимают деформации => отсюда сплавы на основе ТВ растворов наз. деформированными.

4. 2 компонента = 1 пара

по типу растворения различают ТВ растворы внедрения и замещения.

ТВ растворы замещения – растворимый компонент замещает в узлах решетки растворителя его атомов.

Условия образования ТВ растворов замещения;

1. одинаковые или близкие кристаллические решетки.

2. Небольшое различие в размерах решетки для этого различие атомных радиусов компонентов не должно превышать 15 процентов, а для того чтобы это соблюдалось они должны располагаться рядом в таблице Менделеева

Тв растворы внедрения – атомы растворимого компонента внедряются в решетку растворителя, занимая свободные места. Как правило, растворимость ТВ раствора повышается за счет нагрева.

3. Смеси

1. Не имеют постоянного состава

2. При их образовании оба компонента сохраняют кристаллическую решетку

3. Изменяют количество компонентов в сплаве по линейному закону

4. Если компоненты не образуют хим соединений то они образуют смеси

Примечание: Смеси могут образовывать чистые компоненты (ТВ растворы+ хим соединения)