7. Зерно в сплавах. Влияние величины зерна на свойства. Причины роста зерна и возможности его измельчения.

8. Природа модифицирования и модификаторы металлических сплавов.

Чтоюы увеличить кол-во центров крист., изм. св-во мет. для быстрого затвердевания. Этот процесс: несамопроизвольная кристаллизация– происходит при температурах ниже T₀ с участием специальных веществ. Они влияют на размер и форму кристалла и называются модификаторы. Процесс влияния – модифицирование.

Выделяют два вида модификаторов:

1) Объемные модификаторы создают дополнительные центры кристаллизации. Тугоплавкие металлы в виде мелкодисперсного порошка. Необходимо, чтобы металл имел аналогичные кристаллические решетки и атомные параметры.

Для Fe модификатор – W.

2) Поверхностные модификаторы уменьшают скорость роста кристаллов, изменяют поверхностную энергию на границе кристалл-жидкость. Атомы модификатора прилипают к поверхности кристалла, новые кристаллы не растут. В качестве модификатора используются неметаллы с малой атомной массой.

Для Fe модификатор – B (бор).

Модификаторы позволяют улучшить структуру металла и управлять размерами и формой кристаллов.

Тредбования к модификаторам:

1) Tплавл.(модифик.) > Tплавл.(осн.мет.);

2) Крист. реш. модифик. такая же или близкая к крист. реш. мет.

9. Сплавы. Основные понятия и термины.

Сплавы – это вещества, состоящие из двух или более элементов периодической системы. Получают их с помощью спекания или сплавлением.

Компонент – вещество, образующее сплав.

Компоненьты вводимые в сплав вступают во взаимодействие и образ. различные соед.: Фаза – однородная часть сплава, имеющая один химический состав, крис. реш. и границу раздела, кот. отделяет часть одной фазы от другой.

Гомогенные вещества имеют одну фазу, а гетерогенные – несколько фаз.

Структура – строение металла, в котором можно различать отдельные фазы, их форму, размеры и взаимное расположение. Структура влияет на свойства.

Равновесное состояние – когда в сплаве все фазы, присущие этой системе оформлены. Это состояние обеспечивается при медленном охлаждении, можно различать размеры и формы фаз.

Неравновесное состояние – процесс образования и обособления фаз не закончился, образуется при быстром охлаждении.

Классификация:

1. ТВ раствор;

2. Хим. соединение;

3. Смеси;

Макроструктура- структура видимая невооруженным глазом

Микроструктура – структура наблюдаемая при большом увеличении

10. Сплавы. Классификация сплавов. Зависимость структуры сплава от положения компонентов в периодической системе д.И. Менделеева.

Сплавы – это вещества, состоящие из двух или более элементов периодической системы. Получают их с помощью спекания или сплавлением.

Классификация сплавов:

1. Хим. Соединения:

1. Постоянный хим. состав;

2. При образовании хим. соединения оба компонента меняют кристаллическую решетку и образуют новую кристаллическую решетку;

3. => Новые свойства отличаются от свойств компонентов. Все хим. соединения хрупкие и твердые;

4. Образуют компоненты расположенные в таблице Менделеева далеко друг от друга.

5. В крист. реш. атомы располагаются в опред. порядке => можно описать формулой;

2. Твердые растворы:

1. Не имеют пост. хим. состава, а хар-ся областью концентрации до 100 процентов;

2. При образовании ТВ раствора один компонент (растворитель) сохраняет решетку, второй (растворимый) ее теряет отдавая свои атомы решетке растворителя. В решетке нет правильного расположения атомов.

3. Исходные свойства растворителя: по мере растворения свойства меняются по параболическому закону. Все ТВ растворы пластичны и хорошо воспринимают деформации => отсюда сплавы на основе ТВ растворов наз деформированными.

4. 2 компонента = 1 пара

По типу растворения различают ТВ растворы:

- внедрения- атомы растворимого компонента внедряются в решетку растворителя, занимая свободные места. Как правило растворимость ТВ раствора повышается за счет нагрева. (Fe-C);

- замещения- в крист. реш. одного компонента часть атомов заменена на атомы другого (Fe-Ni);

Условия образования ТВ растворов замещения;

1. Одинаковые или близкие кристаллические решетки;

2. Небольшое различие в размерах решетки для этого различие атомных радиусов компонентов не должно превышать 15 процентов, а для того чтобы это соблюдалось они должны располагаться рядом в таблице Менделеева;

По растворимости различают ТВ растворы:

1. Неограниченная: Fe-Ni;

2. Ограниченная растворимость: Fe-Cr до 14% (с НЕМЕТ компонентами или МЕТ облад. примесями)

3. Смеси:

1. Не имеют постоянного состава;

2. При их образовании оба компонента сохраняют кристаллическую решетку;

3. Изменяют количество компонентов в сплаве по линейному закону;

4. Если компоненты не образуют хим соединений то они образуют смеси;

Примечание: Смеси могут образовывать чистые компоненты (ТВ растворы + хим соединения).