Сплави: відмінності між версіями

[неперевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Sanya3 (обговорення | внесок)
м новий ключ сортування для Категорія:Сплави: "*" з допомогою HotCat
оформлення
Рядок 1:
'''Сплав''' (або '''стоп'''<ref>''М. і Л. Дармороси''. Словник технічної термінології, стор.142, запис 3111.</ref> ({{lang-en|alloy}})&nbsp;— тверда або рідка однорідна [[речовина]], утворена сплавленням (стопленням) кількох [[Метали|металів]] або металів з [[Неметали|неметалами]].<ref>ДСТУ 3790-98 Металургія кольорових металів. Терміни та визначення основних понять.</ref>. Всі сплави, як і метали, у твердому стані мають кристалічну будову.
 
Сплави&nbsp;— макроскопічні однорідні системи, що складаються з двох або більше металів (рідше&nbsp;— металів і неметалів) з характерними металічними властивостями. Багато сплавів (напр.наприклад, [[бронза]], [[сталь]], [[чавун]]) були відомі в далекій давнині й уже тоді мали велике практичне застосування. Техн.Технічне значення металевих сплавів пояснюється тим, що багато їх властивостей ([[міцність]], [[твердість]], електричнийелектричні опірхарактеристики) набагато вищікращі, ніж у чистих металів, якіщо входять до їх складу.
 
== Загальна характеристика ==
Елементи (метали і неметали), з яких складається сплав називаються ''компонентами сплаву''. У сплаві крім основних компонентів можуть бути і домішки. Домішки бувають корисні, чи такі, що поліпшують властивості сплаву, або шкідливі, чи такі, що погіршують властивості сплаву. Домішки можуть бути випадковими, що потрапили у сплав при його створенні, і спеціальні, уведені для надання сплаву необхідних властивостей. Кристалічна будова сплаву є складнішою, ніж у чистого металу, і залежить від виду взаємодії його компонентів, які при кристалізації утворюють фази&nbsp;— однорідні об'єми металу, розмежовані поверхнями поділу. Компоненти у твердому сплаві можуть утворювати [[твердий розчин|тверді розчини]], [[хімічна сполука|хімічні сполуки]] та механічні суміші.
Сплави&nbsp;— макроскопічні однорідні системи, що складаються з двох або більше металів (рідше&nbsp;— металів і неметалів) з характерними металічними властивостями. Багато сплавів (напр., бронза, сталь, чавун) були відомі в далекій давнині й уже тоді мали велике практичне застосування. Техн. значення металевих сплавів пояснюється тим, що багато їх властивостей (міцність, твердість, електричний опір) набагато вищі, ніж у чистих металів, які входять до їх складу.
 
''[[Твердий розчин]]''&nbsp;— компоненти сплаву взаємно розчиняються один в одному. У твердому розчині один з компонентів, що входить у склад сплаву, зберігає властиву йому кристалічну ґратку, а другий у вигляді окремих атомів розподіляється усередині цієї ґратки, дещо змінюючи її розміри не міняючи форми. Тверді розчини утворює [[Золото|аурум]] з [[Срібло|арґентумом]], [[Нікель|нікол]] з [[Мідь|купрумом]], тощо. Розрізняють:
== Види стопів (сплавів) ==
* [[тверді розчини заміщення]];
* [[тверді розчини вкорінення]].
 
''Механічна суміш''&nbsp;— компоненти сплаву мають повну взаємну нерозчинність та різні кристалічні ґратки. За цих умов сплав буде складатися із суміші кристалів компонентів, з яких він складається. Наприклад, структура сплавів [[Олово|стануму]] з [[Свинець|плюмбумом]], які використовують як м'які [[Припій|припої]], складається з кристалітів чистого [[Олово|стануму]] та кристалітів чистого [[Свинець|плюмбуму]].
=== Стопи (сплави) двох металів ===
 
Деякі''[[Хімічна сполука]]'' ([[інтерметаліди]])&nbsp;— компоненти сплаву вступають у металихімічну взаємодію, стоплюючисьпри цьому утворюються нові кристалічні ґратки, утворюютьвідмінні хімічнівід [[Хімічніґраток сполуки|сполуки]]вихідних компонентів. До того ж, одні хімічні сполуки підлягають правилам звичайної валентності (н-днаприклад, Mn<sub>2</sub>Sn, Mg<sub>2</sub>Pb тощо), а деякі не підлягають (н-днаприклад, CuZn<sub>3</sub>, Cu<sub>3</sub>Sn, Fe<sub>3</sub>C тощо). Хімічні сполуки металів характеризуються власними кристалічними ґратками, відмінними від кристалічних ґраток металів, які входять до їхнього складу. За надлишку одного з металів хімічні сполуки можуть утворювати як тверді розчини, так і механічні суміші.
Більшість [[Метали|металів]] при їх сумісному [[Плавлення|стопленні]] змішуються один з одним і, [[Кристалізація|кристалізуючись]], утворюють стопи чи [[інтерметаліди]]. Всі стопи, як і метали, у твердому стані є кристалічними. Стопи поділяють на однорідні й неоднорідні. Більшість стопів належить до неоднорідних.
 
СтопиСплави можуть утворюватиутворюватись не лише двадвома, аале й кількабільшою кількістю металів. СтопиСплави з трьох металів звуть потрійними тощо. Крім того, до складу стопівсплавів можуть входити й [[неметали]]&nbsp;— [[Вуглець|Карбонкарбон]], [[Фосфорфосфор]], [[Сірка|Сульфурсульфур]] тощо.
'''''Однорідні стопи (сплави)''''' утворюються в тих випадках, коли атоми одного металу можуть заміщатися атомами іншого металу у вузлах кристалічних ґраток. За такого заміщення утворюються кристали зі структурою, що схожа на структуру вихідних металів, проте з атомами різного ґатунку, чим і зумовлена однорідність стопу (сплаву). Такі стопи звуть '''твердими розчинами'''. Тверді розчини утворює [[Золото|Аурум]] з [[Срібло|Арґентумом]], [[Нікель|Нікол]] з [[Мідь|Купрумом]], тощо.
 
'''''Неоднорідні сплави''''' є механічною сумішшю [[Кристаліт|кристалітів]] металів. До того ж, кожний з металів зберігає свою [[Кристалічна ґратка|кристалічну ґратку]]. Наприклад, структура стопів [[Олово|Стануму]] з [[Свинець|Плюмбумом]], які використовують як м'які [[Припій|припої]], складається з кристалітів чистого [[Олово|Стануму]] та кристалітів чистого [[Свинець|Плюмбуму]].
 
=== Інші стопи (сплави) ===
 
Стопи можуть утворювати не лише два, а й кілька металів. Стопи з трьох металів звуть потрійними тощо. Крім того, до складу стопів можуть входити й [[неметали]]&nbsp;— [[Вуглець|Карбон]], [[Фосфор]], [[Сірка|Сульфур]] тощо.
 
Деякі метали, стоплюючись, утворюють хімічні [[Хімічні сполуки|сполуки]]. До того ж, одні хімічні сполуки підлягають правилам звичайної валентності (н-д, Mn<sub>2</sub>Sn, Mg<sub>2</sub>Pb тощо), а деякі не підлягають (н-д, CuZn<sub>3</sub>, Cu<sub>3</sub>Sn, Fe<sub>3</sub>C тощо). Хімічні сполуки металів характеризуються власними кристалічними ґратками, відмінними від кристалічних ґраток металів, які входять до їхнього складу. За надлишку одного з металів хімічні сполуки можуть утворювати як тверді розчини, так і механічні суміші.
 
== Властивості стопів (сплавів) ==
Рядок 24 ⟶ 20:
Своїми властивостями стопи різко відрізняються від чистих металів, з яких вони складаються.
 
[[Температура плавлення]] стопів зазвичай є нижчою від такої металів, що входять до їхнього складу. Так, [[Натрійнатрій]] і [[Калійкалій]] за певного складу утворюють стоп, що за звичайної температури є рідиною, хоча [[Натрійнатрій]] топиться за 97.5&nbsp;°С, а [[Калійкалій]]&nbsp;— за 62.3&nbsp;°С.
 
[[Твердість]] стопівсплавів, здебільшого, вища від твердості окремих металів, що їх утворюють. Наприклад, додаток 1% [[Берилій|Бериліюберилію]] до [[Мідь|Купрумукупруму]] збільшує [[твердість]] [[Мідь|міді]] всемеро.
 
[[Ковкість]] і пластичність металів у стопах зазвичай знижується. Тепло- й [[електропровідність]] металів у стопах теж меншає. [[Механічна міцність]] стопів навпаки, здебільшого, зростає. Навіть незначні домішки іншого металу часто різко підвищують [[міцність]] стопу.
 
Хімічні властивості металів у стопах теж змінюються. Наприклад, додаючи до звичайної сталі 15—20% [[Кремній|Силіціюсиліцію]], отримують кислототривку [[сталь]].
 
== Класифікація ==
== Застосування стопів (сплавів) ==
Металеві сплави, що є однією з найважливіших частин конструкційних матеріалів, бувають з металів (наприклад, [[латунь]]&nbsp;— сплав [[купрум]]у та [[цинк]]у) або з металів і невеликої кількості неметалів (наприклад, сталь&nbsp;— сплав [[залізо|заліза]] з [[карбон]]ом). }х класифікують:
* за кількістю компонентів&nbsp;— подвійні, потрійні тощо;
* за кількістю фаз&nbsp;— однофазні (твердий розчин або інтерметалеві сполуки) і багатофазні (гетерофазні);
* за металом основи&nbsp;— сплави чорних металів (метали й сплави на основі заліза, мангану, хрому) і сплави кольорових металів (наприклад, [[алюмінієві сплави|сплави алюмінію]], [[сплави нікелю]], [[сплави титану]] тощо).
 
За властивістю сплаву, що визначає основну область використання розрізняють: [[жароміцні сплави]], [[жаротривкість|жаротривкі сплави]], [[термомагнітні сплави]], [[ювелірні сплави]], [[Антифрикційні матеріали#Металеві антифрикційні матеріали|антифрикційні сплави]], кислотостійкі, лугостійкі, сплави з особливими фізичними властивостями ([[прецизійні сплави]]). Є легкі, [[легкоплавкі сплави|легкоплавкі]], [[тверді сплави|тверді]], [[тугоплавкі сплави|тугоплавкі]], ливарні, деформівні, порошкові сплави. Назва деяких cплавів пов'язана з хімічним складом (наприклад, [[ніхром]], [[фехраль]] тощо) або прізвищами винахідників ([[мельхіор]]).
Металеві стопи мають надзвичайно велике значення, бо в [[Техніка|техніці]] застосовують зазвичай не чисті метали, а стопи. Сучасна техніка вимагає стопи з найрізноманітнішими властивостями: надтверді чи м'які, тяжкотопкі та легкотопкі, стійкі до дії різних газів, [[Кислота|кислот]], [[Луги (хімія)|лугів]], [[Антифрикційні сплави|протифрикційні]] тощо.
 
Нині відомо вже кілька тисяч різних стопів з різноманітними властивостями. Серед них найпоширенішими є стопи на основі [[Залізо|Феруму]] й [[Алюміній|Алюмінію]].
 
== Примітки ==
{{reflist}}
 
== Джерела ==
* Основи металургійного виробництва металів і сплавів / [[Чернега Дмитро Федорович|Чернега Д. Ф.]], Богушевський В. С., Готвянський Ю. Я. та ін.; за ред. Д.&nbsp;Ф.&nbsp;Чернеги, Ю.&nbsp;Я.&nbsp;Готвянського.&nbsp;— К. : Вища школа, 2006.&nbsp;— 503 с.&nbsp;— ISBN 966-642-310-3
* ''Воскобойников В. Г.'' Общая металлургия [Текст]: учебник для вузов / В.&nbsp;Г.&nbsp;Воскобойников, В.&nbsp;А.&nbsp;Кудрин, А.&nbsp;М.&nbsp;Якушев.&nbsp;— 6-изд., перераб и доп.&nbsp;— М.: ИКЦ «Академкнига», 2005.&nbsp;— 768 с.&nbsp;— ISBN 5-94628-062-7.
* ''Кузьмин Б. А.'' Металлургия, металловедение и конструкционные материалы [Текст]: учебн. для мех. и машиностроительных техникумов / Кузьмин Б. А., Самохоцкий А. И.&nbsp;— 3-е изд., перераб. и доп.&nbsp;— М. : Высшая школа, 1984.&nbsp;— 256 с.
 
[[Категорія:Сплави|*]]