№16 Понятие о металлическом сплаве.

Металлическими сплавами называют сочетания двух или нескольких металлов и неметаллов, у которых сохраняются металли­ческие свойства. Большинство сплавов получают в жидком состоянии сплавлением, однако они могут быть получены также путем спе­кания, электролиза, конденсации из парообразного состояния.

По числу компонентов сплавы делят на двойные, тройные и т. д. В настоящем учебнике рассмотрены двойные сплавы и приведены некоторые данные о более сложных сплавах. В зависимости от при­роды компонентов образуются следующие виды сплавов;

1) механическая смесь компонентов;

2) твердый раствор компонентов;

3) химическое соединение компонентов.

Сплавы —механические смеси —неоднородны и представляют собой смесь кристаллов компонентов.

Сплавы — твердые растворы и сплавы — химические соедине­ния — однородны, причем первые могут содержать различное соот­ношение компонентов, а вторые образуются только при строго опре­деленном массовом соотношении компонентов, как всякое химиче­ское соединение.

В сплавах — твердых растворах — атомы растворимого вещества замещают атомы растворителя в кристаллической решетке или внедряются в нее; сплавы — химические соедине­ния — образуют новую кристаллическую решетку.

№17 Диаграмма состояния Cu-Ni.

Если взять несколько сплавов Сu—Ni с различным массовым содержанием и наблюдать за их охлаждением, то по полученным критическим точкам можно построить диаграмму состояния системы сплавов Сu—Ni,

На рис.а в координатах температура — время приведены кривые охлаждения чистой меди, сплава, содержащего 50 % Сu и 50 % Ni, и чистого никеля. Как видно из приведенных кривых, горизонтальные участки имеются лишь у чистых металлов, а сплавы кристаллизуются в интервале температур между ликвидусом и солидусом. На рис.б в координатах температура — массовое содержа­ние размечены точки по кривым рис.а; при соединение этих точек образуются две кривые: верхняя—ликвидуса и нижняя — солидуса. Эти кривые показывают, что, как начало, так и окончание затвердевания происходит при неодинаковых температурах для раз­личных сплавов системы.

При медленном охлаждении в каждый мо­мент кристаллизации состав кристаллов выравнивается вследствие диффузии. Если же охлаждение производить быстро, состав внутри кри­сталлов не успевает выров­няться и внутренние части каждого кристалла содер­жат больше тугоплавкого компонента, чем внешние. Это явление называется внутрикристаллической (дендритной)ликвацией.

№18 Диаграмма состояния Pb-Sb.

Такая диаграмма пред­ставляет, например, систему сплавов медь—серебро. Линия ABC — ликвидус, выше этой линии находятся жидкие растворы (ж. р.); линия ADBEC — солидус. Верхняя часть диаграммы пока­зывает, что оба компонента взаимно растворимы, но в ограниченном количестве: предельное массовое содержание раствора α (серебра в меди) — 7 %, а раствора β (меди в серебре) — 8 %. При большей концентрации по линии DE образуется эвтектика растворов α + β. Кривые DF и EG показывают, что при охлаждении ниже линии эвтектики (DE) происходит постепенный распад твердых растворов α и β (выпадение серебра из раствора α и меди из раствора β), при температуре О °С раствора α не существует, а раствор β имеет мас­совое содержание 1 % (в сплавах, содержащих более 1 % меди).