Структура сплавов - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Строение металлических сплавов зависит от того, в какие взаимодействия вступают компоненты, их образующие. Под структурой, как уже указано ранее, понимают форму, размеры и характер взаимного расположения фаз в сплаве. Структура сплава выявляется микроанализом.

При полной взаимной растворимости компонентов в твердом состоянии микроструктура всех сплавов представляет собой зерна твердого раствора (рис. 32, а). Сплавы однофазные. Аналогичную структуру будут иметь сплавы, у которых количество растворимого компонента не превышает предельной его растворимости при нормальной температуре. При ограниченной растворимости, которая характерна для многих сплавов (Pb-Sb, A1-Си, Си-Zn, Си-Sn, Mg-Zn, Fe-С и др.), могут образовываться структуры, состоящие из смеси двух или более фаз (твердых растворов или твердых растворов и химических соединений). Если в сплаве растворимый компонент присутствует в количестве, превышающем предельную растворимость его в основном металле при данной температуре, то образуется структура, состоящая из матрицы (основного твердого раствора) и выделившихся частиц другого твердого раствора, чаще на базе химического соединения.

типичные микроструктуры сплавов, х250

Рис. Типичные микроструктуры сплавов, Х250:

Такую структуру называют Матричной, Или Гетерогенной. Так, например, при кристаллизации многих сплавов на алюминиевой, магниевой, железной и других основах образуются структуры, состоящие из основного твердого раствора на базе металла растворителя и частиц одного или нескольких химических соединений (CuAl2, Al3Mg2, Mg4Al3, Fe3C и др.).

При медленном охлаждении эти фазы выделяются в основном по границам зерен твердого раствора (матрицы) в виде достаточно крупных и нередко равноосных частиц (рис. 32, б). При ускоренном охлаждении благодаря увеличению числа зародышей новой фазы по границам зерен появляется пограничная оболочка из выделяющейся фазы. При определенных условиях в процессе кристаллизации возможно образование второй фазы и внутри зерен на имеющихся здесь дефектах (включениях, границах блоков и т. д.). Форма выделения избыточных фаз может быть пластинчатой, игольчатой или сфероидальной.

При так называемой перетектической кристаллизации (см. с. 62) образуется смесь из двух фаз (твердых растворов), в которой фаза, образующаяся первоначально (например, твердый раствор (3), окружена фазой, кристаллизующейся позднее (твердым раствором а) (рис. 32, В). В сплавах нередко образуется структурная составляющая, получившая название эвтектика (см. с. 56). Эвтектика состоит из двух или более фаз (твердых растворов аир или твердого раствора а и химического соединения), имеющих форму пластинок, равномерно чередующихся между собой, которые образуют колонии. Иногда обе фазы в колониях непрерывно разветвлены одна в другой (рис. 32, 3). Наряду с этой структурой в эвтектике могут присутствовать обособленные кристаллы а - и Р-твердых растворов (рис. 32, Г И Е).

При образовании смеси фаз рентгенограммы таких сплавов показывают наличие кристаллических решеток соответствующего числа фаз, образующих его структуру.

Структура сплавов, их фазовый состав, а следовательно, и свойства зависят от состава сплава и той обработки, которую он прошел. Ниже будут рассмотрены формирование различных структур сплавов и влияние структуры (фазового состава) на свойства сплавов.

Похожие статьи




Структура сплавов - Характеристика и структурные методы исследования металлов

Предыдущая | Следующая