Металлические сплавы, их строение и кристаллизация

Применение чистых металлов в промышленности крайне ограниченно. Это объясняется тем, что чистые металлы не всегда экономически выгодны. Обладая высокой пластичностью, они имеют низкую прочность и твердость. Многие металлы имеют высокую электропроводность, но с повышением температуры электропроводность их падает. Электросопротивление чистых металлов также невелико и непостоянно при изменении температуры, что не позволяет использовать их в электрических приборах. Вследствие высоких коэффициентов расширения чистые металлы значительно изменяют объем при изменении температуры, что недопустимо в механизмах, работающих в условиях трения, в точных приборах и т. д. Твердость и прочность чистых металлов резко падают при повышении температуры.


Поэтому широкое применение в технике имеют не чистые металлы, а сплавы. Их преимущества перед металлами несомненны. Сплавы можно получить почти с любыми заданными свойствами. Для точных приборов применяют сплавы, у которых коэффициент теплового расширения практически близок к нулю; в электрических приборах — сплавы, электрические свойства которых не зависят от изменения температуры. Исключительно большое применение имеют антифрикционные, немагнитные, жаропрочные, красностойкие и другие сплавы.

Металлические сплавы — кристаллические тела, полученные при сплавлении металлов с другими металлами или неметаллами. К важнейшим промышленным сплавам относятся сталь и чугун — сплавы металлов с неметаллами; сплавы меди— бронза и латунь; сплавы алюминия и ряд других — сплавы металлов с металлами. Составляющие части сплава называются компонентами. Число компонентов может быть равно двум, трем, четырем и более. Получение сплава не всегда возможно. Например, железо со свинцом, свинец с цинком не образуют сплава, так как в жидком виде они не дают раствора. Обязательное условие для образования сплава — получение однородного жидкого раствора соединившихся компонентов. При затвердевании сплавы образуют различные типы соединений определяющие их внутреннее строение. Внутреннее строение сплавов резко отличается от строения металлов, из которых они получены, поэтому и свойства сплавов отличаются от свойств их компонентов.