42394 Img00056 (2)

60

Rys. 1.78—1. Elementarne komórki sieciowe uporządkowanych roztworów stałych miedź-złoto:

a) CtijAu, b) CuAu

1.79.    W roztworach stałych międzywęzłowych rozmieszczenie atomów w przestrzeniach śródwęzłowych ma charakter nieuporządkowany. W podstawowych rodzajach sieci (Al, A2, A3) przestrzenie międzywęzłowe są niewielkie. Stąd atomy rozpuszczanych metali muszą mieć znacznie mniejsze objętości od objętości atomów meta-lu-rozpuszczalnika. Mogą więc wchodzić w grę głównie pierwiastki o małych średnicach atomowych, jak: wodór, tlen, azot, węgiel, bor — o promieniach atomowych poniżej 1 nm. Roztwory tego rodzaju powstają, gdy stosunek średnic obu rodzajów atomów jest mniejszy od 0,59.

W przypadku roztworów stałych międzywęzłowych wzajemna rozpuszczalność składników stopu jest ograniczona, gdyż metal-rozpuszczalnik pomieścić może jedynie ograniczoną liczbę atomów składnika rozpuszczanego.

W stopach kilkuskładnikowych możliwe jest jednoczesne istnienie roztworu stałego różnowęzłowego i międzywęzłowego, np. w austenicznych stalach manganowych mangan tworzy z żelazem roztwór różnowęzłowy, natomiast węgiel — roztwór międzywęzłowy.

1.80.    Przebieg przemian zachodzących przy zmianach temperatury w czystych metalach jest prosty. Przy określonych wartościach temperatury krytycznej występują tylko zmiany stanu skupienia względnie występują przemiany alotropowe w stanie stałym, czemu odpowiadają na krzywych chłodzenia czy też nagrzewania „przystanki” temperatur. Proces krystalizacji czystego metalu zachodzi przy stałej temperaturze T_k. W tej temperaturze fazy: ciekła i stała znajdują się w równowadze (rys. 1.80-la). Inaczej jest w przypadku stopów. Przy chłodzeniu fazy ciekłej proces krystalizacji rozpoczyna się w temperaturze T_kl i kończy przy temperaturze T_kl (rys. 1.80-lb). Między temperaturą T_kx i T_k2 istnieje mieszanina dwufazowa -faza ciekła z pływającymi w niej już skrystalizowanymi ziarnami metalu, głównie składnika stopu o wyższej temperaturze krystalizacji. Krzywe chłodzenia dla stopów nie wykazują poziomych „schodków”, a jedynie załamania krzywej na początku i na końcu procesu krzepnięcia.

Przemiany zachodzące w stopach są bardziej złożone niż w czystych metalach i przedstawia się je graficznie na wykresach równowagi faz (zwanych też układami równowagi). Ilustrują one całokształt przemian zachodzących w stopach, zarówno