Krystalizacja czystych metali następuje w wyniku nakładania się na siebie dwóch niezależnych procesów:
Tworzenie zarodków fazy stałej (zarodkowanie)
Rozrostu zarodków
Siłą napędową procesu krystalizacji jest różnica pomiędzy energiami swobodnymi stanu stałego i ciekłego
Reguła faz Gibbsa S=n-f+1
S- liczba stopni swobody, czyli liczba czynników wewnętrznych i zewnętrznych które możemy zmienić nie powodując zmiany liczby faz
n – liczba składników
f – liczba faz
Zjawiska towarzyszące krystalizacji
Wydzielanie gazów (H2,N2,O2,Co,Co2)
Segregacja:
- grawitacyjna
- makroskopowa
- mikroskopowa
Skurcz
Stop – tworzywo powstałe zazwyczaj przez stopienie metalu stanowiącego większość, z co najmniej jednym pierwiastkiem zwanym pierwiastkiem stopowym. Celem dodawania pierwiastków stopowych jest zmiana struktury i własności w określonym i zamierzonym kierunku. Każdy stop składa się z faz.
Składniki stopu substancje proste (np. pierwiastki) lub związki które tworzą dany stop.
Faza- część układu jednorodna pod względem chemicznym i krystalograficznym, oddzielona od reszty układu graniczna miedzy fazową po przekroczeniu której własności zmieniają się skokowo.
Układ- zbiór faz.
Struktura stopów:
Mieszanina kryształów A i B
Związek chemiczny lub miedzymetaliczny AnBm (np. A2B)
Roztwory stałe α,β,γ…
Roztwory stałe- są to fazy w których rozmieszczenie atomów składników A i B jest całkowicie przypadkowe. Mogą być:
Różnowęzłowe (substytucyjne)
Miedzywezłowe
Wykresy równowagi fazowej wykreślone w układzie tempera- skład chemiczny i przedstawiają temperatury w których zachodzi zmiana liczby stopni swobody w zależności od składu chemicznego stopu.