Вопрос 10.

Основные виды сплавов. Укажите сходные черты и различия между ними.

Итак, выделяют три основных вида сплавов: механическая смесь, химическое соединение, твердый раствор.

Механическая смесь двух компонентов А и В образуется тогда, когда они не способны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием соединения. При этих условиях сплав будет состоять из кристаллов А и В, отчетливо выявляемых на микроструктуре.

При образовании химического соединения должны выполняться условия:

а) соотношение чисел атомов элементов соответствует стехиометрической пропорции,

б) образуется специфическая кристаллическая решетка с упорядоченным расположением в ней атомов компонентов, т.е. их свойства отличны от свойств образующих элементов

в) тепловой эффект их образования положителен.

Наиболее распространенные химические соединения:

С ионным типом связи

С ионно-ковалентным типом связи

C металлическим типом связи

Твердые растворы - фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решетке, могут быть неупорядоченными, частично или полностью упорядоченными.

Вопрос 11.

Раскройте понятие «Механическая смесь»

Механическая смесь двух компонентов А и В образуется тогда, когда они не способны к взаимному растворению в твердом состоянии и не вступают в химическую реакцию с образованием соединения. При этих условиях сплав будет состоять из кристаллов А и В, отчетливо выявляемых на микроструктуре.

Механические свойства зависят от количественного соотношения компонентов, а также от размера и формы зерен, значения их – промежуточные между характеристиками свойств чистых компонентов.

Вопрос 12.

Что такое «химическое соединение»? Основные виды химических соединений.

При образовании химического соединения должны выполняться условия:

а) соотношение чисел атомов элементов соответствует стехиометрической пропорции,

б) образуется специфическая кристаллическая решетка с упорядоченным расположением в ней атомов компонентов, т.е. их свойства отличны от свойств образующих элементов

в) тепловой эффект их образования положителен.

Наиболее распространенные химические соединения:

С ионным типом связи

С ионно-ковалентным типом связи

C металлическим типом связи

В сплавах существуют химические соединения переменного состава, не соответствующего правилу валентности, так называемые промежуточные фазы (соединения).

Электронные соединения ­– соединения между одновалентыми и или переходными металлами и металлами с валентностью 2-5,

Фазы Лавеса – соединения типа АВ₂, образующиеся между металлами с отношением диаметров атомов 1,1…1,6

Сигма-фазы – соединения, которые образуют переходные металлы, имеющие атомы близких размеров.

Фазы внедрения – образуют металлы переходных групп с металлоидами, имеющими малый атомный радиус.

Вопрос 13.

Что такое «Твердый раствор»? Основные виды твердых растворов.

Твердые растворы - фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решетке, могут быть неупорядоченными, частично или полностью упорядоченными.

В отличие от механической смеси твердый раствор является однофазным, состоит из одного вида кристаллов, имеет одну кристаллическую решетку; в отличие от химического соединения твердый раствор существует не при определенном соотношении компонентов, а в интервале концентраций.

Строение твердых растворов на основе одного из компонентов сплава таково, что в решетку основного вещества-растворителя входят атомы растворенного вещества, т.е. при образовании твердого раствора сохраняется решетка одного из элементов, и этот элемент называется растворителем.

Твердый раствор замещения. Растворение компонента В в компоненте А происходит путем частичного замещения атомов А атомами В в решетке основного вещества.

Твердый раствор внедрения. Атомы растворенного вещества располагаются между атомами растворителя

твердые растворы на базе химических соединений, образование которых сопровождается появлением пустых мест в узлах решетки, называются растворами вычитания.

Растворы с упорядоченным расположением атомов растворенного элемента называются упорядоченными твердыми растворами.