2 Кристалізація і будова металевого злитка

У структурі зливка розрізняють три основних зони:

1) зовнішня зона дрібних рівновісних кристалів;

2) зона шестовидних крупних кристалів, витягнутих перпендикулярно до поверхні зливка;

3) центральна частина зливка (зона крупних рівновісних кристалів).

Усадочні раковини утворюються завдяки тому факту, що перехід переважної більшості металів з рідкого стану в твердий супроводжується суттєвим зменшенням об'єму.

Поліморфізмом або алотропією називають здатність металу в твердому стані при зміні температури перебудовувати свою кристалічну решітку. Поліморфні перетворення супроводжуються виділенням або поглинанням теплоти, а також зміною властивостей металу. Різні алотропічні стани називають модифікаціями. Кожній модифікації властиво залишатися стійкою лише в межах визначеного для даного металу інтервалу температур. Алотропічні форми позначають грецькими буквами і т.д. На кривих охолодження і нагріву перехід з одного стану в інший характеризується зупинкою (для чистих металів) або зміною характеру кривої (для сплавів). При алотропічних перетвореннях, окрім змін властивостей (теплопровідність, електропровідність, механічні, магнітні властивості), спостерігають зміни об'єму металу і розчинності (наприклад, вуглецю в залізі). Алотропічні перетворення властиві багатьом металам ( та ін.).

Для заліза крива охолодження має наступний вигляд (рис.4).

В інтервалі 911 - 1392°С має ГЦК, а в інтервалі від 0 до 911°С і від 1392°С до 1539°С - ОЦК. Змінюються також магнітні властивості при температурі 768°С.

- ОЦК ,

- ГЦК - немагнітні,

- ОЦК - немагнітні.

- ОЦК не супроводжується змінами решітки, але змінюються магнітні властивості.

Рис.4 - Крива охолодження заліза

3 Металеві сплави

Металевий сплав отримують сплавом двох або більш металів; сплавом переважно металів з неметалами; спіканням порошків декількох металів. Отримане з'єднання володіє вищими властивостями, ніж чисті метали.

Елемент, що входить до складу сплаву, називається компонентом. Компонент, переважаючий в сплаві кількісно, називається основним. Компоненти, що вводяться в сплав для додання йому потрібних властивостей, називаються легуючими. Сукупність компонентів сплаву називається системою.

Сплави класифікують за числом компонентів - на подвійні (бінарні), потрійні, четверні і багатокомпонентні; за основним елементом - залізні, алюмінієві, магнієві, титанові, мідні і т. д.; за використанням - конструкційні, інструментальні, жароміцні, антифрикційні, пружинні, шарикопідшипникові і т. д.; за щільністю - важкі (на основі вольфраму, ренію, свинцю та ін.), легкі (алюмінієві, магнієві, берилієві та ін.); за температурою плавлення - тугоплавкі (на основі ніобію, молібдену, тінталу, вольфраму та ін.), легкоплавкі (припої, бабіти, друкарські сплави та ін.); за технологією виготовлення напівфабрикатів і виробів - ливарні, деформовані, спечені, гранульовані, композиційні і т.д.

Залежно від природи компонентів і від співвідношення їх масових кількостей сплави після твердіння можуть утворювати механічні суміші, тверді розчини і хімічні сполуки. Завжди виходять з випадку необмеженої розчинності металів в рідкому стані.