Методи дослідження структури

Макроскопічний аналіз полягає у дослідженні будови ме­талу неозброєним оком або при невеликих збільшеннях до ЗО разів. Будову металу, яку виявляють при цьому, називають ма­кроструктурою. Макроскопічний аналіз застосовують для виявлення макроде- фектів: порожнин і тріщин, хімічної та структурної неоднорід­ності металу, форми та розмірів кристалів у литому металі тощо. Мікроскопічним аналізом називають дослідження будови металу за допомогою мікроскопа; будова металу, яку вивчають під мікроскопом, є мікроструктурою. Об’єктом мікроскопічних досліджень є мікрошліф, тобто зразок із шліфованою, полірованою і здебільшого протравле­ною хімічним реактивом поверхнею. Дуже дрібні частинки структури вивчають завдяки елек­тронному мікроскопу, де зображення створюється за допомо­гою швидкого потоку електронів. Відомі прямі й непрямі мето­ди дослідження структури в електронних мікроскопах.

Діаграми стану подвійних сплавів

Сплавом наз складну речовину, отриману сплавленням двох або більше компонентів, переважно металевих. Під час кристалізації залежно від фізико-хім властивостей компонентів в їх атоми взаємодіють. Внаслідок такої взаємодії формуються структури у вигляді: твердого розчину заміщення або проникнення; хімічної сполуки; механічної суміші з різнорідних кристалів. У твердому розчині заміщення атоми розчиненого компонента В заміщують частину атомів компонента- розчинника А в його кристалічній гратці. Кількість заміщених атомів може змінюватись у широкому діапазоні. Якщо атоми одного компонента заміщує необмежена кількість атомів іншого, то утворюється необмежений твердий розчин заміщення. Для утв такого розчину необхідно вибрати компоненти, в яких: однаковий тип елементарної кристалічної комірки; різниця розмірів атомних радіусів не перевищує 8..15%; близька будова валентних атомних рівнів компонентів. У твердому розчині проникнення атоми розчиненого компонента В можуть перебувати в міжатомних порожнинах просторової кристалічної гратки компонента розчинника А. Хімічна сполука найчастіше утворюється з елементів, які істотно відрізняються за будовою і властивостями. Елементарна кристалічна комірка хімічної сполуки відмінна від кристалічних комірок компонентів, що її утворили. Механічна суміш складається із різнорідних кристалів. Така структура утворюється тоді, коли під час кристалізації сили взаємодії між однорідними атомами більші, ніж сили взаємодії між різнорідними атомами.

Поняття про діаграми стану

Діаграмою стану називають графічне зображення стану сплавів залежно від їх хімічного складу й температури. Рівноважний стан характеризується мінімальною ві­льною енергією і виникає під час дуже повільного охолодження або нагрівання. Фазою називають однорідну (гомогенну) частину сплаву, яка має певний хімічний склад, кристалічну будову (виняток ста­новить рідкий стан) і властивості. Система — це будь-яка речовина, що складається із компо­нента або сплаву заданого складу, чи сукупності нескінченно великої кількості сплавів, утворених певними компонентами. Система характеризується температурою і масовими частками компонентів. Ступінь вільності — кількість незалежних один від одного ви­значальних факторів рівноваги (концентрація, температура, тиск), які можна змінювати в певних межах без зміни кількості фаз.