ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химический анализ металлических сплавов из "Курс химии Часть 1" Методом исследования природы металлических сплавов является физико-химический анализ. [c.266] Физико-химический анализ изучает зависимость свойств сложных систем от их состава. Он заключается в измерении физических свойств системы при изменении в ней содержания компонентов и построении иа основании этих измерений диаграммы, на оси абсцисс которой откладывается состав, а на оси ординат — величины, характеризующие свойства системы. По диаграмме состав — свойство можно определить состав сплава с заданными свойствами и выявить особенности взаимодействия компонентов системы. Раздел физико-химического анализа, изучающий зависимость температуры кристаллизации (или плавления) от состава системы, называется термическим анализом. [c.266] Диаграммы кристаллизации (плавкости) двойных металлических систем. При охлаждении расплавленного металла, как уже указано выше ( 2), кристаллизация происходит при температуре, при которой давления пара твердого и жидкого металла равны. Поскольку в процессе начавшейся кристаллизации изменения состава жидкого металла не происходит (уменьшается лишь его количество), температура в процессе кристаллизации не изменяется, т. е. кристаллизация начинается и заканчивается при одной и той же температуре. При этой же температуре начинается и заканчивается процесс плавления металла. [c.266] При охлаждении жидкой смеси двух металлов, очевидно, будет кристаллизоваться сплав, парциальные давления паров компонентов которого при температуре кристаллизации равны парциальным давлениям паров компонентов жидкой смеси. Состав этого сплава, вообще говоря, может отличаться от состава сосуществующей с ним жидкости. Тогда очевидно, что в процессе начавшейся кристаллизации состав жидкости может изменяться, что повлечет за собой изменение давления ее паров, а следовательно, и состава образующихся кристаллов и температуры кристаллизации. Таким образом, кристаллизация жидкой смеси отличается от кристаллизации индивидуальной жидкости тем, что она происходит не при одной температуре, а в некотором температурном интервале. В таком же температурном интервале происходит и плавление соответствующего твердого сплава, причем температура начала кристаллизации жидкой смеси совпадает с температурой полного расплавления кристаллов, а температура полного затвердевания — с температурой начала плавления твердого сплава. Характер кривых на диаграмме кристаллизации двойных металлических систем зависит от взаимоотношений двух металлов в твердом состоянии. [c.266] Подобная диаграмма для системы никель — медь представлена на рис. 86. Верхняя кривая (называемая также кривой ликвидуса) начинается в точке, соответствующей температуре плавления чистого никеля (1452° С), и по мере увеличения содержания в жидкой фазе меди постепенно снижается и заканчивается в точке, соответствующей температуре плавления чистой меди (1083° С). Нижняя кривая (называемая также кривой солидуса) начинается в той же точке, что и верхняя кривая, и по мере увеличения содержания меди в твердой фазе так же сни.жается и заканчивается в той же точке, что и верхняя кривая. Составы находящихся в равновесии твердой и жидкой фаз при каждой температуре (между 1063 и 1452° С) соответствуют точкам пересечения кривых солидуса и ликвидуса с горизонтальными линиями (ординатами), соответствующими определенной температуре. Из диаграммы видно, что содержание никеля в твердой фазе всегда больше, чем в жидкой. [c.267] Эти две кривые начала кристаллизации, очевидно, должны пересечься. Точка Е, называемая эвтектической, соответствует температуре, при которой из расплава определенного состава (58% серебра и 42% меди) кристаллизуются оба твердых раствора. Состав, отвечающий точке Е, называется эвтектическим. [c.268] Поскольку из расплава эвтектического состава кристаллизуются одновременно оба твердых раствора, состав жидкости в процессе кристаллизации не меняется и он заканчивается при постоянной температуре. Эта неизменность температуры в процессе кристаллизации (т. е. совпадение температур начала и конца кристаллизации) является отличительной особенностью эвтектических составов. [c.268] Иногда встречаются и более сложные диаграммы кристаллизации. Это бывает связано, например, с образованием соединений переменного состава, сочетанием образования соединений и рядов твердых растворов и другими особенностями. [c.271] Помимо температуры кристаллизации, физико-химический анализ использует для исследования металлических систем зависимость от состава плотности, твердости, электропроводности и других свойств. [c.271] Вернуться к основной статье