Img00055 (2)

59

Gdy stapiane metale rozpuszczają się w sobie nieograniczenie, mówimy o roztworach stałych ciągłych, gdy ich wzajemna rozpuszczalność jest ograniczona tworzą się tzw. roztwory stałe graniczne.

W roztworach stałych ciągłych różnowęzłowych można dowolną liczbę atomów metalu-rozpuszczalnika zastąpić atomami metalu rozpuszczanego. W granicznym przypadku mogą być zastąpione wszystkie atomy metalu-rozpuszczalnika (rys. 1.77-2).

Rys. 1.77—2. Elementarne komórki sieciowe roztworu stałego różnowęzłowego o nieograniczonej

rozpuszczalności

Istnieją ograniczenia tworzenia się roztworów stałych ciągłych. Dwa składniki mogą tworzyć taki roztwór gdy:

-    mają taki sam typ sieci przestrzennej,

-    mają zbliżone wielkości średnic atomów (stosunek średnic atomowych zawiera się w zakresie 0,85... 1),

-    istnieje niewielka różnica w elektroujemności ich atomów,

-    mają podobne wartościowości.

Gdy wymienione waainki nie są spełnione, powstaje najczęściej roztwór stały graniczny.

1.78. W roztworach stałych różnowęzłowych atomy metalu rozpuszczanego mogą zajmować dowolne miejsca w węzłach sieci rozpuszczalnika. W niektórych roztworach stałych różnowęzłowych w wyniku wolnego chłodzenia lub wygrzewania w stałej temperaturze, nieuporządkowany rozkład obydwu składników zmienia się na uporządkowany — następuje przemieszczenie atomów rozpuszczanego składnika w ściśle określone miejsca sieci przestrzennej metalu. Roztwory o tego rodzaju uporządkowanej strukturze krystalicznej nazywają się roztworami stałymi uporządkowanymi.

Na rysunku 1.78-1 pokazano uporządkowane struktury sieciowe stopu miedzi ze złotem.

Proces porządkowania jest procesem dyfuzyjnym. Sprzyja mu wolne schładzanie. Roztwory stałe uporządkowane są trwałe tylko w umiarkowanej temperaturze — przy nagrzewaniu przechodzą w roztwór stały nieuporządkowany. W procesie porządkowania zmieniają się własności fizyczne, mechaniczne i chemiczne roztworów, oporność elektryczna zmniejsza się.