Зв’язок між типом діаграми стану та властивостями сплавів

Визначення зв'язку властивостей сплавів з типом діаграми стану є важливою передумовою для створення нових сплавів і прогнозування їхніх властивостей. Такий зв'язок вперше досліджено М. С. Курнаковим. Так, на рисунку 7 показані зміни властивостей залежно від типу діаграми стану двокомпонентних систем.

Властивості сплавів з необмеженою розчинністю компонентів у рідкому стані, що утворюють механічні суміші у твердому, змінюються за прямолінійним законом (рисунку 7а). Тому створити сплав у цій системі, механічні і електричні властивості якого б перевищували властивості вихідних компонентів, неможливо.

У разі утворення компонентами необмежених твердих розчинів властивості сплавів змінюються нерівномірно, за криволінійним законом (рисунок 7б), і можуть значно відрізнятись від властивостей вихідних компонентів.

У сплавах з обмеженою розчинністю компонентів у твердому стані властивості змінюються відповідно приналежності сплаву до певної частини діаграми стану (рисунок 7в).

Рисунок 7 - Діаграми стану та властивостей сплавів (за М. С. Курнаковим): 1— твердість; 2 — електропровідність

Утворення в системі хімічних сполук (рисунок 7г) супроводжується стрибкоподібною зміною властивостей сплавів. Точка перелому на діаграмі стану відповідає утворенню хімічної сполуки.

Отже, показано, що між станом сплавів та їхніми властивостями існує певний зв'язок. Проте описані залежності зміни властивостей від типу діаграми стану — це лише наближена схема, що не завжди підтверджується експериментом. У ній не враховується форма та розмір кристалів, їхнє взаєморозташування, температура та інші фактори, що значною мірою впливають на властивості сплавів будь-якої системи.

Контрольні запитання

1 Що таке сплав, система, компонент?

2 За якими принципами будуються діаграми стану?

3 Що таке твердий розчин, механічна суміш, хімічна сполука?

4 Які основні типи діаграм стану двокомпонентних сплавів?

5 Який зв'язок існує між типом діаграми і властивостями сплавів?