Фазовые превращения и промежуточные состояния

Чистые металлы и в еще большей степени сплавы подвержены значительным и разнообразным изменениям в твердом состоянии, весьма сильно влияющим на их свойства.

Диаграммы состояний сплавов, на которых мы основываемся при решении всех вопросов, касающихся структуры и свойств этих сплавов, сами по себе сообщают нам лишь сведения о состояниях равновесия при каждой данной температуре. При высоких температурах равновесные состояния устанавливаются сравнительно быстро, по крайней мере в материале, претерпевшем глубокую деформацию давлением (прокатываемый материал), который и будет нас главным образом интересовать в дальнейшем. При более низких температурах большинство изменений в твердом состоянии частично или полностью задерживается, что часто ведет к своеобразным явлениям, до сих пор не поддающимся исчерпывающему объяснению.

Возникающие при этом изменения свойств играют для металловедения большую роль в двояком отношении: во-первых, при помощи сравнительно быстрого охлаждения часто оказывается возможным фиксировать такие состояния, которые сами по себе устойчивы только при высокой температуре. Наиболее общепринятым и эффективно действующим средством для этого является закалка при охлаждении в холодной воде. В некоторых сплавах фазовые превращения протекают- настолько вяло, что они могут не наступить уже при обыкновенном охлаждении на воздухе. Наиболее типичные примеры полной задержки фазовых превращений могут представить нержавеющие хромоникелевые стали и 18-каратные сплавы золота, и меди. Первые обладают особенно хорошими химическими и механическими свойствами, а вторые хорошо поддаются обработке только в этом состоянии.

Однако, более часты случаи, когда состояние, устойчивое при высокой температуре, сохраняется лишь частично, или когда налицо имеется состояние, по-видимому, устойчивое при низкой температуре, но наделенное совершенно другими свойствами, чем те, которых от него следовало бы ожидать.