Понятие о металлических сплавах, процесс кристаллизации металлов и сплавов

Все металлы имеют атомно-кристаллическое внутреннее строение. Это означает, что атомы металлов в пространстве располагаются в строго определённом порядке, образуя правильные геометрические формы -кристаллические решётки. Наиболее распространённой решёткой является кубическая, которую имеют железо, никель, титан и др. Разновидностями кубической решётки являются: гранецентрированная и объёмоцентрированная. Расстояние между смежными атомами в кристаллической решётке называется её параметром (периодом). Период решётки измеряется в нанометрах (1 нм = 10^-9 м). Многие металлы в зависимости от внешних условий (температура и давление) могут изменять тип кристаллической решётки или её параметр. Это явление наз. аллотропия (полиморфизм). Аллотропия используется при некоторых видах термической и химико-термической обработки. Кроме того, плотность атомов в решётке различная, поэтому свойства металлов в различных направлениях решётки будет различны, это явление (различие свойств в различных направлениях) наз. анизотропия. В жидком состоянии металлы могут неограниченно растворяться друг в друге, иметь ограниченную растворимость и вообще не растворяться. Переход металла из жидкого состояния в твердое наз. кристаллизацией. В обычных условиях центрами кристаллизации могут быть различные примеси, попадающие в металл в процессе выплавки. Вначале кристалл растет свободно и имеет правильную форму. Разветвленные кристаллы, образующиеся на ранней стадии, имеют древовидную форму и наз. дендритами. На более поздней стадии наблюдается столкновение и срастание растущих кристаллов, их правильная форма нарушается и их наз. кристаллитами. Металлы, в отличие от аморфных тел, кристаллизуются при одной постоянной температуре (критической).