Аллотропия

^{С пособность металлов иметь несколько типов кристаллических решёток при разных температурах. Полиморфную модификацию, устойчивую при более низкой температуре, для большинства металлов принято обозначать буквой а, при более высокой β, затем γ и т. д. Известны полиморфные превращения Fe}_а ^Fе_γ^{, Sn}_а ^{= Sn}_β^{, Тi}_а ^{= Тi}₈^{, а также для Со, Мп, Са, Li, Nа и др.}

^{. Аллотропия влечет за собой изменение объема вещества и его свойств.}

^{Переход металла из одной аллотропической модификации в другую в условиях равновесия (малой степени переохлаждения) протекает при постоянной температуре и сопровождается выделением тепла, если превращение протекает при охлаждении, и поглощением тепла в случае нагрева. Поэтому на кривых охлаждения при температуре полиморфного превращения (несколько ниже t}_п^{) отмечается площадка}

Кристаллизация металлов

^{Кристаллизация металлов-переход металла из жидкого состояния в твердое,сопровождается выделением скрытой температуры кристаллизации.}

^{Кристаллизация изучается термическим методом.Строится график зависимость температуры от времени-кривая охлаждения}

^{Д. К. Чернов установил, процесс кристаллизации начинается с образования кристаллических зародышей (центр кристаллизации) и продолжается при их росте}

^{П ока образовавшиеся кристаллы растут свободно, они могут иметь геометрически относительно правильную форму. При столкновении же растущих кристаллов их правильная форма нарушается. В результате растущие кристаллы, имеющие сначала геометрически правильную форму, после затвердевания получают неправильную внешнюю форму; их называют кристаллитами или зернами.}

^{Процесс кристаллизации может протекать лишь при переохлаждении металла ниже t}_П^{., ∆t = t}_П ^{- t}_к^{.- называется степенью переохлаждения}

^{С увеличением скорости охлаждения степень переохлаждения возрастает (кривые V}₂^,V₃^{), и процесс кристаллизации протекает при температурах, лежащих значительно ниже t}_П ^{. Степень переохлаждения ∆t зависит от природы и чистоты металла; обычно она не превышает 10—30 0С. Чем чище жидкий металл, тем более склонен к переохлаждению. При очень больших скоростях охлаждения можно получать «аморфный» металл.}

^{В процессе кристаллизации возникают зародыши разного размера, однако не все они способны к росту.}

^{М инимальный размер зародыша R}_k ^{, способного к росту при данных температурных условиях, называется критическим размером зародыша.}

^{С увеличением степени переохлаждения ∆t размер критического зародыша уменьшается, а следовательно, число зародышей, способных к росту, возрастает.}

^{Число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. зависят от числа зародышей (центров кристаллизации), возникающих в единицу времени в единице объема, и от скорости роста зародышей При увеличении степени переохлаждения они возрастают, после чего снижаются. вследствие уменьшения скорости диффузии. При очень низких температурах (большой степени переохлаждения) диффузионная подвижность атомов настолько мала, что приводит к аморфному состоянию.}

^{. Чем больше центров кристаллизации (зародышей) и меньше скорость их роста, тем мельче кристалл, выросший из одного зародыша (зерно металла).Величина зерна может меняться в пределах от 0,4 до 0,001 мм.}

^{С увеличением степени переохлаждения число зародышей возрастает в большей мере, чем скорость их роста, и размер зерна в затвердевшем металле уменьшается Чем больше размер зерна, тем ниже пластичность и прочность металла.}

^{Величина зерна зависит не только от степени переохлаждения. На размер зерна влияют температура нагрева и разливки жидкого металла, его химический состав и присутствие в нем посторонних примесей.}