Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Фаза — у металознавстві фізично і хімічно однорідна частина системи (металу або сплаву), що має однаковий склад, будову, єдиний агрегатний стан і відокремлена від решти частин системи поверхнею поділу.
Наприклад, рідкий метал — це однофазна система, а суміш двох видів різних за складом і будовою металів, розмежованих поверхнею поділу або одночасна присутність сплаву у рідкому стані і кристалів утворює двофазну систему.
У сплавах можуть утворюватись наступні фази:
- рідкі розчини;
- тверді розчини;
- хімічні сполуки;
- проміжні сполуки.
Графічне зображення ліній співіснування фаз у залежності від термодинамічних параметрів носить назву «фазова діаграма».
Рідкий розчин
Рідкі розчини — цілком однорідні суміші з двох (або кількох) речовин, в яких молекули одної речовини рівномірно розподілені між молекулами другої речовини.
Твердий розчин
Твердими розчинами називають фази, у яких один із компонентів сплаву зберігає свою кристалічну решітку, а атоми іншого компонента розміщаються в кристалічній решітці першого компонента (розчинника), змінюючи її розміри.
Залежно від кристалічної будови розрізняють:
Хімічна сполука
Характерними особливостями хімічних сполук утворених за законом нормальної валентності, що різнить від твердих розчинів є:
- кристалічна решітка сполуки відрізняється від кристалічних ґраток компонентів;
- у сполуці завжди зберігається кратне масове співвідношення компонентів, що дозволяє виразити її простою формулою виду AnBm;
- властивості сполуки різко відрізняються від властивостей компонентів, що її утворили.
- температура плавлення стала.
На відміну від твердих розчинів хімічні сполуки утворюються при суттєвій різниці у атомній та кристалічні будові компонентів.
Хімічні сполуки металів мають назву інтерметаліди (інтерметалічні сполуки)
Проміжні сполуки
Значна кількість сполук , що утворюється в сплавах металів не підпорядковується законам валентності і не має сталого співвідношення компонентів. Найважливіші проміжні сполуки, що утворюються у сплавах наступні:
- фази вкорінення;
- електронні сполуки;
- гетерогенні структури.
Фази вкорінення
Перехідні метали Fe, Mn, Cr, Mo та ін. утворюють з елементами з малими атомними радіусами вуглецем, азотом, бором і воднем такі сполуки як карбіди, нітриди, бориди і гідриди. Вони мають багато спільного у будові і властивостях, їх часто називають фазами вкорінення.
Фази вкорінення мають формулу: M4X (Fe4N, Mn4N та ін.), M2X (Fe2N, W2C, Mo2C та ін.), MX (VC, TiN та ін.). Фази вкорінення є фазами змінного складу, і мають високу твердість.
Згадані вище тверді розчини вкорінення утворюються при значно менших концентраціях другого компонента (C, N, H) і мають решітку метала розчинника, тоді як фази вкорінення мають іншу решітку. Кристалічна структура фаз вкорінення визначається співвідношенням атомних радіусів неметалу (Rx) і металу (Rм). Якщо Rx/Rм<0,59, то атоми металу у цих фазах розміщені по типу однієї з простих кристалічних ґраток (кубічної чи гексагональної), у яку вкорінюються атоми неметалу, займаючи у ній певні місця. Якщо умова Rx/Rм<0,59 не виконується, як це спостерігається у карбідів заліза, марганцю, хрому то утворюються складніші решітки і такі сполуки уже не відносяться до фаз вкорінення.
Електронні сполуки
Електронні сполуки утворюються між одновалентними елементами (Cu, Ag, Au, Li, Na) або металами перехідних груп (Fe, Mn, Co та ін.) і простими металами з валентністю від 2 до 5 (Be, Mg, Zn, Cd, Al та ін.).
Електронні сполуки мають кристалічну решітку, яка відрізняється від кристалічних ґраток їх компонентів і утворюють сплави у широкому інтервалі концентрацій.
Такі сполуки мають певну електронну концентрацію (певне відношення числа валентних електронів до числа атомів) :
- для сполук з електронною концентрацією 3/2 (1,5) характерна об'ємоцентрована кристалічна решітка і називають її β-сполука (CuBe, Cu3Al, FeAl та ін.);
- для сполук з відношенням 21/13 (1,62) характерна складна кубічна решітка і позначаються як γ-сполуки (Cu5Zn8, Fe5Zn21 та ін.)
- для сполук з електронною концентрацією 7/4 (1,75) характерна щільноупакована гексагональна решітка і позначається як ε-фаза (Cu3Si, Cu3Sn та ін.).
Гетерогенні структури
При кристалізації багатьох сплавів ( у т.ч. і Fe-C) утворюються структури, що складаються із декількох фаз, що утворюють цю гетерогенну структуру, яку виявляють мікроаналізом.
Див. також
- (Фази діаграми «залізо-вуглець»)
- Фазова діаграма
Джерела
- Лахтин Ю. М. Основы металловедения М.: Металлургия, 1988. 320 с.
- Сич А. М., Нагорний П. Г. Основи матеріалознавства:Навчальний посібник. - К. Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2003.
- Вест А. Химия твердого тела. - М.:Мир, 1988. - Ч. 1,2
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Faza Faza u metaloznavstvi fizichno i himichno odnoridna chastina sistemi metalu abo splavu sho maye odnakovij sklad budovu yedinij agregatnij stan i vidokremlena vid reshti chastin sistemi poverhneyu podilu Fazova diagrama zaliza z domishkami vuglecyu Napriklad ridkij metal ce odnofazna sistema a sumish dvoh vidiv riznih za skladom i budovoyu metaliv rozmezhovanih poverhneyu podilu abo odnochasna prisutnist splavu u ridkomu stani i kristaliv utvoryuye dvofaznu sistemu U splavah mozhut utvoryuvatis nastupni fazi ridki rozchini tverdi rozchini himichni spoluki promizhni spoluki Grafichne zobrazhennya linij spivisnuvannya faz u zalezhnosti vid termodinamichnih parametriv nosit nazvu fazova diagrama Ridkij rozchinRidki rozchini cilkom odnoridni sumishi z dvoh abo kilkoh rechovin v yakih molekuli odnoyi rechovini rivnomirno rozpodileni mizh molekulami drugoyi rechovini Dokladnishe RozchinTverdij rozchinTverdimi rozchinami nazivayut fazi u yakih odin iz komponentiv splavu zberigaye svoyu kristalichnu reshitku a atomi inshogo komponenta rozmishayutsya v kristalichnij reshitci pershogo komponenta rozchinnika zminyuyuchi yiyi rozmiri Zalezhno vid kristalichnoyi budovi rozriznyayut tverdi rozchini zamishennya tverdi rozchini vkorinennya Dokladnishe Tverdij rozchinHimichna spolukaHarakternimi osoblivostyami himichnih spoluk utvorenih za zakonom normalnoyi valentnosti sho riznit vid tverdih rozchiniv ye kristalichna reshitka spoluki vidriznyayetsya vid kristalichnih gratok komponentiv u spoluci zavzhdi zberigayetsya kratne masove spivvidnoshennya komponentiv sho dozvolyaye viraziti yiyi prostoyu formuloyu vidu AnBm vlastivosti spoluki rizko vidriznyayutsya vid vlastivostej komponentiv sho yiyi utvorili temperatura plavlennya stala Na vidminu vid tverdih rozchiniv himichni spoluki utvoryuyutsya pri suttyevij riznici u atomnij ta kristalichni budovi komponentiv Himichni spoluki metaliv mayut nazvu intermetalidi intermetalichni spoluki Dokladnishe IntermetalidiPromizhni spolukiZnachna kilkist spoluk sho utvoryuyetsya v splavah metaliv ne pidporyadkovuyetsya zakonam valentnosti i ne maye stalogo spivvidnoshennya komponentiv Najvazhlivishi promizhni spoluki sho utvoryuyutsya u splavah nastupni fazi vkorinennya elektronni spoluki geterogenni strukturi Fazi vkorinennya Perehidni metali Fe Mn Cr Mo ta in utvoryuyut z elementami z malimi atomnimi radiusami vuglecem azotom borom i vodnem taki spoluki yak karbidi nitridi boridi i gidridi Voni mayut bagato spilnogo u budovi i vlastivostyah yih chasto nazivayut fazami vkorinennya Fazi vkorinennya mayut formulu M4X Fe4N Mn4N ta in M2X Fe2N W2C Mo2C ta in MX VC TiN ta in Fazi vkorinennya ye fazami zminnogo skladu i mayut visoku tverdist Zgadani vishe tverdi rozchini vkorinennya utvoryuyutsya pri znachno menshih koncentraciyah drugogo komponenta C N H i mayut reshitku metala rozchinnika todi yak fazi vkorinennya mayut inshu reshitku Kristalichna struktura faz vkorinennya viznachayetsya spivvidnoshennyam atomnih radiusiv nemetalu Rx i metalu Rm Yaksho Rx Rm lt 0 59 to atomi metalu u cih fazah rozmisheni po tipu odniyeyi z prostih kristalichnih gratok kubichnoyi chi geksagonalnoyi u yaku vkorinyuyutsya atomi nemetalu zajmayuchi u nij pevni miscya Yaksho umova Rx Rm lt 0 59 ne vikonuyetsya yak ce sposterigayetsya u karbidiv zaliza margancyu hromu to utvoryuyutsya skladnishi reshitki i taki spoluki uzhe ne vidnosyatsya do faz vkorinennya Elektronni spoluki Elektronni spoluki utvoryuyutsya mizh odnovalentnimi elementami Cu Ag Au Li Na abo metalami perehidnih grup Fe Mn Co ta in i prostimi metalami z valentnistyu vid 2 do 5 Be Mg Zn Cd Al ta in Elektronni spoluki mayut kristalichnu reshitku yaka vidriznyayetsya vid kristalichnih gratok yih komponentiv i utvoryuyut splavi u shirokomu intervali koncentracij Taki spoluki mayut pevnu elektronnu koncentraciyu pevne vidnoshennya chisla valentnih elektroniv do chisla atomiv dlya spoluk z elektronnoyu koncentraciyeyu 3 2 1 5 harakterna ob yemocentrovana kristalichna reshitka i nazivayut yiyi b spoluka CuBe Cu3Al FeAl ta in dlya spoluk z vidnoshennyam 21 13 1 62 harakterna skladna kubichna reshitka i poznachayutsya yak g spoluki Cu5Zn8 Fe5Zn21 ta in dlya spoluk z elektronnoyu koncentraciyeyu 7 4 1 75 harakterna shilnoupakovana geksagonalna reshitka i poznachayetsya yak e faza Cu3Si Cu3Sn ta in Geterogenni strukturi Pri kristalizaciyi bagatoh splaviv u t ch i Fe C utvoryuyutsya strukturi sho skladayutsya iz dekilkoh faz sho utvoryuyut cyu geterogennu strukturu yaku viyavlyayut mikroanalizom Div takozhFazi diagrami zalizo vuglec Fazova diagramaDzherelaLahtin Yu M Osnovy metallovedeniya M Metallurgiya 1988 320 s ISBN 5 229 00085 6 Sich A M Nagornij P G Osnovi materialoznavstva Navchalnij posibnik K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet 2003 Vest A Himiya tverdogo tela M Mir 1988 Ch 1 2