§ 14. Аллотропия.
Аллотропиейназ. возможность существования одного и того же вещества в различных кристаллических формах (Fe,Co,Ti,Snи др.).
Аллотропические превращения сопровождаются выделением или поглощением тепла.
Существование вещества в различных кристаллических формах при разных температурах обуславливается его стремлением к состоянию с наименьшим запасом свободной энергии. Образование в этих условиях определённой кристаллической структуры означает, что для данной пространственной конфигурации атомов запас свободной энергии оказывается наименьшим.
Аллотропия имеет большое техническое значение. На использовании этого явления основаны способы упрочнения и разупрочнения, т. е. термическая обработка сплавов на основе Fe, Ti, имеющих важное значение в практике промышленного производства.
§ 15. Полиморфные превращения.
Многие металлы в
зависимости от температуры могут
существовать в разных кристаллических
формах или, как их называют, в разных
полиморфных модификациях. В результате
полиморфного превращения атомы
кристаллического тела, имеющие решётку
одного типа, перестраиваются таким
образом, что образовывается кристаллическая
решётка другого типа, Полиморфную
модификацию при более низкой температуре,
для большинства металлов принято
обозначать
,
затем
,
и т. д.
Полиморфное превращение протекает в том случае, если при данной температуре может существовать металл с иной кристаллической решёткой и меньшим запасом свободной энергии.
Переход чистого металла из одной полиморфной модификации в другую в условиях равновесия протекает при постоянной температуре (критическая точка)и сопровождается выделением теплоты при охлаждении, или поглощением при нагреве.
Полиморфное превращениепо своему механизму –кристаллизацион-ный процесс, т. е. осуществляется путём образования зародышей и после-дующего их роста.
В результате превращения образуются новые кристаллические зёрна, имеющие другой размер и форму, поэтому такое превращение наз. перекристаллизацией.
Полиморфные превращения проходят не только в чистых металлах, но и в сплавах. Полиморфные превращения сопровождаются скачкообразным изменением всех свойств: удельного объёма, теплоемкости, тепло-электро-проводности, магнитных свойств, механических и химических свойств.
Глава II
Теория сплавов.
§ 1. Сплав, система, компонент, фаза.
Под металлическим сплавомпонимают вещество, получаемое сплавлением двух или более элементов с характерными металлическими свойствами.
При образовании сплава должна существовать диффузия элементов, т. е. взаимное проникновение их частиц с образованием новых однородных тел, наз. фазами
Сплавы состоят из двух или более элементов периодической системы.
Элементы, образующие сплав, наз.компонентами.
Совокупность фаз, находящихся в определённом состоянии при данной температуре, наз.системой.
Фаза, это независимая часть системы, имеющая постоянный состав, строение и свойства, а также границу раздела с другими фазами.
Обычно сплавы получают путём сплавления элементов в жидком состоянии. Но можно некоторые сплавы получать другими методами: порошковой металлургией, плазменным напылением, электролизом и др. методами.