Сплавами называют вещества, полученные сплавлением двух или нескольких компонентов. По характеру взаимодействия компонентов различают сплавы: механические смеси, твердые растворы, химические соединения, промежуточные
При образовании механических смесей компоненты химически не взаимодействуют и не растворяются друг в друге. Металлографический анализ структуры обнаружит зерна каждого из входящих в состав сплава компонентов. Механические свойства смесей линейно зависят от соотношения компонентов и являются промежуточными между свойствами чистых компонентов.
В твердых растворах компоненты растворяются друг в друге не только в жидком, но и в твердом состояниях. Микроструктура таких сплавов состоит из однородных зерен, имеющих кристаллическую решетку элемента растворителя. Аббревиатура вида А(В) означает твердый раствор, состоящий из компонентов А и В, причем компонент В растворен в кристаллической решетке компонента А.
Механические свойства твердых растворов нелинейно зависят от соотношения компонентов. Они могут быть существенно выше (ниже) свойств любого из образующих сплав компонентов.
|
|
Твердые растворы могут быть растворами замещения и растворами внедрения. В растворах замещения атомы растворенного элемента замещают атомы элемента-растворителя в узлах его кристаллической решетки, в растворах внедрения – внедрены в межузельное пространство. Растворы замещения могут быть ограниченными и неограниченными (непрерывными). В кристаллической решетке неограниченных твердых растворов А(В) атомы растворенного элемента В могут полностью заместить атомы растворителя А (компоненты А и В изоморфны). В данном случае невозможно установить какой из элементов является растворителем, а какой растворенным веществом. Поэтому аббревиатуры неограниченных растворов А(В) и В(А) идентичны.
Сплав – химическое соединение - образуется при определенном соотношении компонентов. Ему может быть приписана химическая формула, например А m В n, где m и n –количество атомов компонентов А и В, образующих соединение (стехиометрические коэффициенты). Соединение имеет собственную кристаллическую решетку, отличную от решеток образовавших его элементов. Механические свойства сплава сильно отличаются от свойств каждого компонента.