Глава 4. Клиническое материаловедение

к одновременному расширению и углублению тре­щин.

Большое влияние на стойкость металла оказы­вает состояние его поверхности. На грубой шерохо­ватой поверхности процесс коррозии начинается раньше и протекает более интенсивно, чем на гладкой, полированной. Наблюдения показали, например, что у одной и той же стали при полиров­ке коррозия наступает через 28 дней, а при обработ­ке только на токарном станке — уже через 10 дней.

Сплавы. В природе немногие металлы (золото, платина, серебро, ртуть и ряд других) встречаются в свободном (чистом) состоянии. Однако и они не нашли применения в чистом виде, а получили распространение в виде сплавов.

Сплавом называется вещество, полученное пу­тем сплавления двух или более элементов. Сплав, приготовленный преимущественно из металличес­ких элементов и обладающий металлическимисвой-ствами, называется металлическим сплавом. Есте­ственно, что строение сплава более сложное, чем чистого металла и зависит, главным образом, от того, в какие взаимодействия вступают компонен­ты, составляющие его. Взаимодействия компонен­тов, в свою очередь, зависят от условий процесса литья.

В твердом состоянии может не быть химическо­го взаимодействия между компонентами и просты­ми веществами, образующими сплав. Тогда строе­ние сплава является механической смесью отдельных частиц, зерен обоих компонентов. Такие сплавы образуют сурьма и свинец, кадмий и висмут и другие (например, сплав Мелота).

Механическая смесь компонентов образуется тогда, когда последние не способны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием соединения. При этих условиях сплав будет состоять из кристал­лов компонентов, отчетливо выявляемых при мик­роскопическом анализе.

Составляющие сплав вещества могут вступать в химическое взаимодействие, образуя химические соединения, или взаиморастворяться друг в друге, образуя растворы (например, при погружении алю­миния в расплавленную медь или при соприкосно­вение платаны с расплавленной сурьмой).

Кроме механической смеси и химических со­единений возможно образование таких фаз, кото­рые не могут быть полностью отнесены к перечис­ленным и являются как бы промежуточными, например твердый раствор, при котором даже при значительном увеличении нельзя различить состав­ляющие его частицы, так как одно вещество нахо­дится в состоянии ионов, атомов и молекул и внедряется в промежутки между молекулами друго­го вещества. Примером могут служить системы (сплавы) никель-хром, медь-никель и другие. На­пример, аустенитная структура (твердый раствор углерода в железе) нержавеющей стяни.

В жидком состоянии большинство металличес­ких сплавов, применяемых в технике, представляют собой однородные жидкости, то есть жидкие ра­створы. При переходе в твердое состояние во мно­гих таких сплавах однородность сохраняется, сле­довательно, сохраняется и растворимость. Твердая фаза, образующаяся в результате кристаллизации такого сплава, называется твердым раствором.

Следовательно, в отличие от механической сме­си, твердый раствор является однофазным, состоит из одного вида кристаллов, имеет одну кристалли­ческую решетку.

Строение и свойства сплавов определяются фа­зовыми превращениями, протекающими при на­греве и охлаждении сплавов.

Существует специальная классификация видов термической обработки, в соответствии с которой они могут быть разбиты на пять групп.

Термическая обработка. Термической обработ­кой называются процессы теплового воздействия по определенным режимам с целью изменения структуры и свойств сплава. Такой обработке могут подвергаться металлы и сплавы, в которых возмож­ны полиморфные превращения или в результате холодной обработки возник наклеп. На результат термической обработки оказывают влияние следу­ющие факторы: время (скорость) и температура нагрева, продолжительность выдержки и время (ско­рость) охлаждения.

Различают следующие основные виды терми­ческой обработки: закалку, отжиг, отпуск и норма­лизацию. То есть режим термической обработки (закалка или отжиг, медленное или быстрое охлаж­дение) зависит от назначения сплава.

Для устранения неоднородности сплава, обра­зующегося после штамповки, прокатки, ковки (на­клепа ), то или иное изделие подвергают повторно-; му нагреву до температуры немного ниже точки плавления и затем быстро охлаждают.

Образование аустенитной структуры состоит на зарождения роста зерен (кристаллов) и является процессом кристаллизационного типа. Процессы кристаллизационного типа, происходящие при на­греве после наклепа сплава, носят название процесп сов рекристаллизации. Величина кристаллов аусте-нита имеет практическое значение, так как от этого зависит получение после мелкозернистой стали о хорошими механическими свойствами. Стали, при­меняемые для зубных протезов, должны иметь мел-, козернистую структуру. Величина зерен определят ется сравнением микроструктуры со стандартной шкалой по ГОСТу 5539 — 51 (показана на рис. 105 в уменьшенном масштабе). Крупнозернистая сталь соответствует баллам 1-2, мелкозернистая -6-8.

Незнание этих особенностей твердых растворов приводит к неудачам в работе. В зуботехнической практике такой сплав, обладающий большой ynpyi гостью, применяется~для изготовления литых клам-меров. Однако, неправильно приготовленный сплав