ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства интерметаллических соединений и твердых растворов из "Курс химии. Ч.2" При образовании двумя металлами соединения определенного состава диаграмма плавкости соответствующей системы состоит из двух диаграмм системы металл А — интерметаллическое соединение и системы интерметаллическое соединение — металл В. Температура плавления интерметаллического соединения зависит от его природы, но не от температуры плавления образующих его металлов. В зависимости от природы интерметаллида и характер плавления его может быть различным, что отражается и на виде диаграммы плавкости, который обусловливается отношением интерметаллида к обоим элементарным металлам, а именно способностью его растворяться в них в твердом состоянии. [c.27] В некоторых случаях интерметаллическое соединение при плавлении распадается на жидкую и твердую фазы различного состава. Такого типа плавление называется инконгруэнтным и в этих случаях температура плавления интерметаллида не отмечается на кривой ликвидуса (рис. 2). Кривая ликвидуса проходит лишь через точку перехода, совпадающую по температуре с точкой распада интерметаллида на твердую и жидкую фазы. [c.28] Неограниченная взаимная растворимость твердых металлов. Если два металла неограниченно растворяются друг в друге в твердом состоянии, из их жидких смешанных расплавов при соответствующем охлаждении кристаллизуются твердые растворы, состав которых должен быть таков, чтобы парциальные давления (упругости) паров его компонентов были бы равны парциальным давлениям паров компонентов жидкого расплава. Кривые зависимости температуры начала кристаллизации, или полного расплавления, от состава жидкого расплава (кривые ликвидуса) возможны трех видов. [c.29] С увеличением содержания в расплаве тугоплавкого металла температура начала кристаллизации непрерывно повышается (рис. 3, а). [c.29] Все точки на кривой ликвидуса лежат между температурами кристаллизации чистых металлов. В составе кристаллизующегося твердого раствора наблюдается большее по сравнению с жидким расплавом содержание тугоплавкого металла. [c.29] Примешивание одного металла к другому (рис. 3, б) повышает температуру начала кристаллизации. Кривая ликвидуса проходит через максимум, точке которого соответствуют одинаковые составы жидкого расплава и кристаллизующегося твердого раствора. [c.29] Примешивание одного металла к другому (рис. 3, в) понижает температуру начала кристаллизации кривая ликвидуса проходит через минимум, которому также соответствуют одинаковые составы твердой и жидкой фаз. [c.29] Если же содержание металла А в твердом растворе а меньше, чем в жидком расплаве, из которого он кристаллизуется, парциальные давления пара компонента А над твердым раствором а и жидкостью уравниваются при температуре выше температуры плавления чистого металла А. В связи с этим температура кристаллизации твердого раствора а по мере увеличения содержания металла В в расплаве будет повышаться, между тем как температура кристаллизации твердого раствора р изменится так же, как в первом случае. В итоге зависимость температуры ликвидуса обоих твердых растворов от состава жидкого расплава выразится кривыми АР ВР, которые пересекутся в точке Р, расположенной между значениями температуры кристаллизации чистых металлов (рис. 5). Эта точка называется перитек-тической, или точкой перехода. [c.30] Эвтектическая диаграмма (см. рис. 4) делится на шесть областей существования определенных фаз. Кривые аЛ, и ЬВ- отграничивают область совместного существования двух твердых растворов (а и Р в различных соотношениях) от областей чистых твердых растворов. [c.30] Взаимная нерастворимость твердых металлов. При очень малой растворимости двух металлов друг в друге в твердом состоянии из жидких смешанных расплавов кристаллизуются твердые растворы а или р, которые практически часто принимают за чистые металлы А или В. [c.31] На соответствующих диаграммах плавкости (рис. 6) кривые составов равновесных твердых растворов (солидуса) настолько приближаются к осям ординат, что практически сливаются с ними, а эвтектическая горизонталь протягивается вместе с ними до осей ординат. Таким образом, в предельных случаях диаграмма плавкости делится кривыми не на шесть, а на четыре области существования определенных фаз. [c.31] Подобные диаграммы называются диаграммами плавкости с простой эвтектикой и являются частным предельным случаем эвтектических диаграмм с ограниченной взаимной растворимостью твердых металлов, не образующих между собой химических соединений. [c.31] Интерметаллические соединения представляют собой металлоподобные по внешнему виду и по физическим свойствам вещества. Однако типичные для металлов свойства у интерметаллидов проявляются слабее обычно величина их электропроводности меньше, чем у наименее электропроводного компонента, а интерметаллические соединения металлов И1А и IVA групп даже являются полупроводниками. Блеск интерметаллидов, их пластичность и теплопроводность слабее блеска, пластичности и теплопроводности соответствующих элементарных металлов. [c.31] Твердые растворы металлов также обладают свойствами, качественно напоминающими свойства индивидуальных металлов, но количественно отличающимися от них и зависящими от состава растворов, который может изменяться в довольно широких пределах. Среди компонентов твердого раствора различают металл—растворитель и растворенный металл. Растворителем считается металл, который сохраняет свою кристаллическую решетку при образовании раствора и содержание которого в растворе должно быть не менее определенного значения. Ионы растворяемого металла постепенно замещают в кристаллической решетке ионы металла—растворителя (растворы замещения) или же располагаются между ионами металла—растворителя (растворы внедрения). Содержание растворенного металла в твердом растворе может быть не больше определенной величины. В случае, когда различные металлы с близкими кристаллическими решетками способны образовать твердые растворы в любых количественных соотношениях, уже нет возможности отличать растворенный металл от металла—растворителя, а приходится считать, что металлы взаимно растворяют друг друга. [c.32] Вернуться к основной статье