1 Основні фази в сплавах

Властивості сплавів визначаються насамперед фазовим складом та структурою, які залежать від компонентів, що входять до складу сплаву.Компонентами називаються елементи, які входять до складу сплаву. Відповідно, сплави можуть бути двохкомпонентними, трьохкомпонентни-ми і т.д. В рідкому стані сплави, як правило, однорідні і є однією фазою. При затвердінні в сплаві може утворитися декілька фаз. Фазою називають однорідну частину сплаву, відокремлену від інших частин поверхнею розподілу, при переході через яку властивості чи структура сплаву змінюються стрибкоподібно. Наприклад, якщо рідкий сплав і кристалики твердої речовини, то система буде двохфазною. Якщо сплав затвердів, але складається з елементів, що зберігають в сплаві свої кристалічні гратки, то завжди буде границя розподілу між цими градкамими і сплав буде двохфазний. Число ступенів свободи  - це число зовнішніх і внутрішніх факторів системи (температура, тиск, концентрація), які можуть  змінюватись без зміни числа фаз. Математичний вираз умов рівноваги системи представлений правилом фаз (закон Гіббса). С = К-Ф+2, де С – число ступенів свободи, К – кількість компонентів сплаву, Ф – кількість фаз в сплаві. Якщо прийняти до уваги, що тиск не змінюється, то рівняння буде мати вигляд С = К – Ф + 1. Якщо С = 0 (нонваріантна система), то ні температура, ні концентрація не можуть змінитись без зміни числа фаз. 

2 Тверді розчини

Твердими розчинами називають фази, у яких один із компонентів сплаву зберігає свою кристалічну решітку, а атоми іншого компонента розміщаються в кристалічній решітці першого компонента (розчинника), змінюючи її розміри.

Залежно від кристалічної будови розрізняють:

тверді розчини заміщення

тверді розчини вкорінення

Тверді розчини заміщення — розчини, в яких атоми, іони однієї речовини (розчинника) заміщуються атомами, іонами іншої речовини, які статистично розміщуються в тих самих регулярних вузлах кристалічної ґратки. Тверді розчини заміщення називають також змішаними кристалами, які утворюються внаслідок ізоморфного ізовалентного заміщення часток однієї речовини іншою.

Тверді розчини вкорінення — це фази змінного складу, в яких атоми, іонистатистично розміщуються в проміжках між атомами, іонами основної речовини. У твердих розчинах вкорінення атоми, іони розчинної речовини невпорядковано займають вільну правильну систему точок  кристалічної ґратки розчинника.Головною умовою утворення твердих розчинів укорінення є відповідність розмірів атомів укорінення розмірам пустот ґратки-матриці.

3 Хімічні з’єднання

Хім. З’єднання-це речовини які мають постійний склад, який може бути визначений хім. Формулою. При з’єднанні утворюється новий тип крист. Решітки, яка відрізняється від крист. Решітки компоненту сплава. У хім. Сполуках виражені індивідуальні властивості, пост. Температур. Кристалізація.

Х.з. діляться на два види:

Х.з. з нормальною валентністю ( O, F, Cl ) а це значить, що в сплавах ці з’єднання присутні в вигляді не металевих включень.

Металеві х. з.- вони відрізняються різноманітністю міжатомних зв’язків і можуть при зміні переходити, але з домішуванням метал. Зв. Завдяки цьому мет. Х. з. кагд.мет. електропровідністю близькою до металів є надпровідником. Мет. З’єдн. При звичайних умовах. Крихкі, при високих температурах-пластичні. До мет. Х.з. відносяться х.з. перехідних металів ( нітрити, гібриди, баріди )

Х.з. с постійними решітками називаються фазами проникнення FE2N, WC мають велике практичне значення забезпечуючи значне зміцнення металевих сплавів.