31 (563)

60 Grzegorz Pękalski. Włodzimierz Dulziński

stałym. Temperaturę określa się zazwyczaj metodą analizy termicznej (krzywe chłodzenia lub grzania) - rys. 5.1, a w przypadku przemian w stanie stałym można stosować badania dylatometryczne. Łącznie z badaniami stosowanymi do określenia temperatury przemiany określa się też mikrostrukturę badanych stopów i strukturę krystalograficzną występujących w nich faz (między innymi na podstawie badań mikroskopowych i rentgenograficznych).

60 Grzegorz Pękalski. Włodzimierz Dulziński

Rys. 5.1. Przykładowe krzywe chłodzenia: a) czystego pierwiastka lub eutektyki, (b) stopu

•) 0

Rys. 5.2. Przykłady wyznaczania linii wykresów równowagi na podstawie wyników analizy cieplnej: a) i b) korelacja położenia punktów charakterystycznych na krzywych chłodzenia z punktami wyznaczający mi przebieg linii na wykresie równowagi z eutektyką, c) schemat mikrostruktur stopów oznaczonych 1.11 i 111 na wykresie z eutektyką, d) wykres udziałów składników struktury (wy kres Sauveura), c) i () korelacja położenia punktów charakterystycznych na krzywych chłodzenia z punktami wyznaczającymi przebieg linii na wykresie równowagi z ciągłą rozpuszczalnością w stanic ciekłym i w stanie stałym

Wyniki badań umieszcza się na wykresie równowagi w ten sposób, że na prostych prostopadłych do osi stężeń (w miejscach odpowiadających składom chemicznym analizowanych stopów) zaznacza się odpowiednią charakterystyczną temperaturę przemiany oraz zakres występującej struktury. Łącząc punkty tych samych przemian w analizowanych stopach, otrzymuje się linie przemian fazowych lub strukturalnych.

Wyniki analizy cieplnej do wyznaczania położenia linii wykresu równowagi przedstawiono na rys. 5.2.

Dyfuzja

Dyfuzja jest to proces aktywowanego cieplnie transportu atpmów przez materię. Zjawisko to występuje we wszystkich stanach skupienia, ale skutkiem rosnącej energii wiązań pomiędzy atomami jej szybkość maleje w kolejności: gaz, ciecz, ciało stale.

Stopy

Stopy są to substancje złożone, uzyskane ze stopienia co najmniej dwóch lub więcej pierwiastków nazywanych składnikami stopu. Na budowę stopów decydujący wpływ wywierają siły wzajemnego oddziaływania między atomami tworzących go pierwiastków. W skład stopów metalicznych mogą wchodzić także niemetale. Przykładowo stal jest stopem żelaza (będącego metalem) z węglem (pierwiastkiem niemetalicznym).

Fazy występujące w stopach można podzielić na trzy podstawowe grupy:

•    fazy proste, tj. czyste pierwiastki (np. składniki tworzące wykres równowagi),

•    roztwory (np. ciekłe lub stałe, ciągłe lub graniczne, substytucyjne, międzywęzłowe, uporządkowane i nieuporządkowane, pierwotne i wtórne),

•    fazy międzymetaliczne (np. fazy elektronowe, najgęstszego ułożenia, międzywęzłowe, o strukturach złożonych).

Fazy występujące w stopach mogą tworzyć także mieszaniny (np. eutektyczne lub eutcktoidalne).

Faza

Faza jest to jednorodna pod względem chemicznym i krystalograficznym część układu. oddzielona od reszty powierzchnią rozdziału (granicą międzyfazową - np. linią soli-dus), po przekroczeniu której następuje skokowa (nieciągła) zmiana właściwości.

Mikrostruktura stopu

Opis mikrostruktury stopu przedstawia rodzaje faz występujących w stopie, ich rozmieszczenie i udziały objętościowe. Podaje ponadto kształt, wielkość i orientację ziaren, rodzaje i rozmieszczenie wtrąceń niemetalicznych oraz ewentualne wady materiałowe (pory, pęknięcia, żużel) i sposób ich rozmieszczenia. Rozróżnia się struktury jednofazowe, dwufazowe i wielofazowe. Struktury dwufazowe można zaliczyć do jednego z pięciu typów, tj: ziarniste, płytkowe, kulkowe, iglaste i dyspersyjne - rys. 5.3.

Mikrostruktury stopów w wielu przypadkach mogą mieć budowę bardziej złożoną niż pokazana na rys. 5.3. Przykładowo na rys. 5.4 przedstawiono schemat hipo-