Свойства твердых растворов

Причиной изменения свойств у большинства термически обрабатываемых сплавов является процесс выделения. При этом главная составная часть сплава, являющаяся твердым раствором двух или большего числа элементов, изменяет свой состав с образованием новой фазы.

Процессы выделения завоевали исключительное значение в технологии металлов со времени открытия дуралюмина. Большинство сплавов, введенных в производство за последние десятилетия, обязано своими хорошими, а в некоторых случаях и плохими свойствами процессам выделения, и возможность получения на базе этого явления новых сплавов, по-видимому, до сих пор отнюдь не исчерпана. Так, в последнее время был разработан алюминиевый сплав с особенно высокой коррозионной устойчивостью, а также специальная сталь с весьма ценными магнитными свойствами, при изготовлении которых процессы выделения имеют большое значение.

Для понимания природы таких сплавов весьма важно знать, как изменяются их свойства (вследствие образования твердого раствора. Эти изменения можно полнее всего проследить у таких сплавов, которые образуют непрерывные ряды твердых растворов. В подобных сплавах при любом составе выступает лишь одна единственная фаза, свойства которой непрерывно изменяются вместе с составом.

Свойства сплавов, у которых твердые растворы имеются лишь в ограниченных областях концентрации, подчиняются точно тем же законам, что и свойства непрерывных рядов твердых растворов.

Мы ограничимся, однако, тем, что подробнее опишем свойства непрерывных рядов твердых растворов.

Предпосылкой для неограниченной растворимости в твердом состоянии является одинаковость строения решетки. Непрерывные ряды твердых растворов, следовательно, могут быть образованы кубическими гранецентрированными, кубическими пространственно-центрированными, гексагональными и т. д. металлами только друг с другом. Далее, постоянные решеток этих элементов не должны слишком сильно различаться, и во всяком случае их разность не должна составлять более 10%.