Твердые растворы: составляют основу большинства конструкционных материалов, твердые растворы являются фазами переменного состава, твердые растворы по свойствам наиболее близки к металлу растворителю т.к. сохраняют его кристаллическую решетку.
В зависимости от способа размещения атомов элементов растворителя и элемента растворимого, твердые растворы разделяются на 3 типа: замещение, внедрение, вычетание.
Твердые растворы замещения – атомы растворенного вещества В располагаются в узлах кристаллической решетки растворителя А замещая их.
Атомы растворимого элемента располагаются в решетке растворителя хаотически, вокруг них возникают локальные искажения кристаллической решетки, которые приводят к изменению периода решетки, поэтому наступает такой момент, когда дальнейшая растворимость становится невозможной.
наступает предельная растворимость элемента В в элементе А. Неограниченная растворимость в двух элементах возможна при соблюдении условий:
1) элементы А и В должны иметь один тип кристаллической решетки
2) радиусы атомов элементов А и В должны отличаться не более чем на 15%
3) они должны иметь сквозную электронную структуру (число валентных электронов)
В некоторых твердых растворах возможно возникновение так называемого упорядочения, когда атомы каждого элемента образует свою подрешетку.
Упорядочение происходит при определенной температуре, которая называется температура Курнакова. Твердые растворы как правило более прочные и менее пластичные чем образующие их металлы.