13. Понятие о металлических материалах, их внутреннем строении. Металли­ческие сплавы, их виды. Кристаллизация сплавов.

Большинство сплавов получ сплавлен компонентов в жидком состоянии. При затвердевании такого раствора в проц первичн кристаллиз могут полу сплавы с различными св-ми и строением. Для сплавов свой-ны те же закономерности, что и для чистых мет:мет стой, аллотропия.

Особенным явл кристаллиз сплавов, кот епроисход не при одной температ, а в интервале темпер. Компоненты из кот состоят сплавы в тв сост могут по разному взаимодейст друг с другом, образуя при этом:

1.мех смеси, 2.твердые растворы, 3.химич соединения.

(1) двух компонентов образ тогда, когда они в однородном состоянии не раствор в друг друге и не вступают в химич взаимодействие. Конечн соотнош компонентов может быть любым. Структура сплавов (1) неоднородная и они представ собой смесь кристаллов данных компонентов. В таком сплаве кристаллы каждого компонента полностью сохран свои индивид-ые св-ва. Поэтому св-ва сплавов (1) опр как среднеарифмет. Эти сплавы имеют хорошие лит св-ва.

(2) характериз образов общей кристаллич решетки. Различ два осн типа: -замещения, -внедрения.

При образ тверд рас-в замещения атомы растворенного компонента замещ атомы растворителя. Эти сплавы обычн образ при сплавлении мет между собой, когда их атомы имеют близкие размеры, при этом происход искажение кристаллич решетки.

Тверд рас-ры внедрения образ в том случае, когда атомы растворенного компонента расположены между атомами растворителя. Они внедряются не вытесняя при этом атомы растворителей, размеры решетки увелич. растворы внедрения образуются элементами сильно отлич друг от друга, строением решетки иразмерами атомов (сплав мет и немет).

Тверд растворы хорошо поддаются ковке и др видам обработки давления. Лит св-ва и обработка резанье у тв сплавов более низкая, чем у сплавов мех смеси.

(3) образуются в том случае, когда атомы двух мет и немеет или мет вступают в хим взаимодействие в опр кол-ом соотношении. Состав (3) постоянен и выр-ся конкретной формулой. Сплавы (3) затвердевают и плавятся, как и мет, т.е. при одной температ.

Отлич мет от сплавов: 1состав (в сплаве 2 компонента), 2температ кристаллиз сплавов в интервале темпера, а мет в одной температ.

Диаграмма состояния – это графическое изображ состояния люб сплава, изучаемой сист в зависим от его концентр и температ. Пользуясь диаграммой можно изучить фазы и структурные составляющие сплавов, возможность провед термич обработки и ее режимы, температ литья.

Осн структурн составляющ сплавов железа с углеродом:

1.аустенит –тверд раст-р углерода в -железе. Предельная растворим-ть в этом железе 2,14% при 1130 град целс. Нижняя температ существо-ия аустенита 723.

2.феррит – твердый раст-р углерода в -железе. Его растворим-ть в этом железе ничтожна мала.при комнатной температ феррит обладает ярко выраженными магнит св-ми.

3.цементит – химич соединение железа с углеродом Fe₃C, 6,67% углерода.

4.перлит – продукт распада аустенита при температ 723, представляющ эвтектоидную мех смесь феррита с цементитом. Содерж углерода – 08%

5.ледебурит – эвтектическая механич смесь аустенита с цементьитом, образ при кристалл жид сплава, С– 4,3%