Budowa atomowa metali
Sieć regularna przestrzennie centrowana A2
Sieć regularna
płaskocentrowana A1
Budowa atomowa metali c.d.
Sieć heksagonalna zwarta A3
Przemiana alotropowa
• Niektóre metale mają więcej niż jedną odmianę alotropową np. żelazo w temperaturze do 912 ºC posiada odmianę alotropową Fe () o sieci A2, natomiast w temperaturze powyżej 912 ºC
posiada odmianę alotropową Fe () o sieci A1.
Zmiana ułożenia atomów Fe skutkuje zmianą własności np. mechanicznych, chemicznych i
fizycznych np. Fe () jest ferromagnetykiem a Fe () nie daje się namagnesować.
Budowa fazowa – układy równowagi fazowej i rodzaje roztworów
Roztwór stały międzywęzłowy np. roztwór C w Fe
Roztwór stały różnowęzłowy np. roztwór Cu w Ni
Definicja fazy
• Faza jest to część układu jednorodna pod
względem składu chemicznego i własności
mechanicznych oddzielona od pozostałej
części układu granicą fazową.
Układ równowagi fazowej z nieograniczoną rozpuszczalnością w stanie stałym
Linia likwidus
100% Cu 100% Ni
L L+
Linia solidus
Temperatura
Czas Czas
Krzywa chłodzenia dla 100 % Ni Krzywa chłodzenia dla 50 % Ni i 50% Cu
Układ równowagi fazowej z nieograniczoną rozpuszczalnością w stanie stałym c.d
• Faza jest roztworem stałym ciągłym,
której skład chemiczny może się zmieniać w sposób ciągły od 0 do 100% Ni
(różnowęzłowym). Pod mikroskopem
ziarna fazy wyglądają zawsze tak samo
niezależnie od składu chemicznego.
Układ równowagi fazowej bez rozpuszczalności w stanie stałym z eutektyką
Czas
Krzywa chłodzenia dla I
Czas
Krzywa chłodzenia dla II
I II Linia likwidus
100% Cd 100% Bi
L
Bi+Cd
Linia solidus
Temperatura
L+ Bi L+ Cd
Układ równowagi fazowej bez rozpuszczalności w stanie stałym z eutektyką c.d.
• Eutektyka czyli mieszanina faz
w analizowanym przypadku czystych metali bizmutu i kadmu krzepnie zawsze
z cieczy w stałej najniższej temperaturze. Może
występować w postaci na przemian ułożonych płytek lub słupków.
• Wzrost szybkości chłodzenia cieczy powoduje
rozdrobnienie eutektyki (mniejsza grubość płytek) co powoduje wzrost własności mechanicznych np.
twardości, wytrzymałości na rozciąganie, czy
Układ równowagi fazowej z ograniczoną rozpuszczalnością w stanie stałym i eutektyką
Linia likwidus
100% Pb 100% Sn
L
Linia solidus
Temperatura
L+
L+
+
I II
Czas
Krzywa chłodzenia dla I
Czas
Krzywa chłodzenia dla I
Układ równowagi fazowej z ograniczoną
rozpuszczalnością w stanie stałym i eutektyką c.d.
• W tym przypadku eutektyka jest mieszaniną nie czystych metali tylko roztworów stałych
granicznych, oznacza się je małymi greckimi literami alfabetu (,,). W analizowanym przypadku faza jest roztworem stałym
granicznym ołowiu w cynie. Faza jest z kolei roztworem stałym granicznym cyny w ołowiu.
Słowo graniczny oznacza, że rozpuszczalność ołowiu jest tylko do pewnej zmiennej granicy zależnej od temperatury.
