Г. Реми - Курс неорганической химии, страница 11

1 иа рис. 104. В случае, приведеивом па рвс, 5, з, интервал гомогеииости б-фалы (Хв) равен вушо. Цкпк пе может в заметпом иолкчостве растворить вигель с обрзаоваипем твердого раствора, зто ввдпо из того, что облазь готерогеввости у + б (илп у + Хп) вепосредствеиио подходит к 100% ув. Сооткетствепво в тех случаях, когда образуютсл соедииевия поотояввого состаеа, т. е. ивтерметаллвческие фазы с бескоиечво малым интервалом гомогеввости, два различных интервала гетерогеивости гр»- вича т вепосредств екиз друг с другом. Их места соприк оси овеяв я дает тогда химический состав соединения.

Рис. 5, в показываот интервалы состояния твердых сплавов типа Ыя-РЬ, а рис. 5, в — хипа МЗ-Св (ср. т. 1, ркс. 106 и 107), если в обоих случаях области гомогепвости ивгермсталлических фаз свести к нулю. Естественно, этот способ изображеиия можно полностью испоаьзовать для сцстсм с любым количеством ивтерметаллических фаз.

Металлы и иятерыеталлмчесиие фаеы вндексов е. Прежде всего видно, что н этих системах с паданием теыпервтуры происходят более кпи менее ввачитеиьшзе иаменепия ее. С ивмсиенвем температуры не только сдвигаются границы фав, по с понижением температуры исчезает часть устойчивых при высокой температуре фав и вместо инх вовпикают вовке.

Чтобы проследить характер этих ввыеиеилй и подробностях, следует обратиться к полным Анаграммам состояния. Такая диаграмма состояния системы Сн-Ян приведепа иа рис. 45, стр. 400, Как покапали Вестгреп и Фрагмеи, между сплавами, приведтпгымп ка рпс. 6, имеется бпивкоо родство, Ив рисунка следует, что в иих имеются весколько структурпо С -Ъ пригдд )х. Си-Уз) ври эдд» 0 )Р УР ЮО бд УР й) )0 80 Рд Л)0 Р Си Еп, еес.% Еп Си и. Си-Яп при 000' Лп, еес.% л. Си-Яи при Я00' ге бв Яп, ееС.% а. Си-А( при 700. Бп „ееи% е. Си-А( при 200' Яп Си 0 )0 Уд Уд 40 Уд РР 70 60 00 Д)0 0 )Р УР УР 40 Уд бд 70 00 00 Л)0 Си А(, аес.% А) Си А), еес.%» А( Р в с.

6. Интервалы состояния н сплавах меди. а)аам, обоаиачевкые овкнаковыыи гречеовмыи бткеамк беа кикекоа, имеют совпакаышты структуре. а-тв ркые реотаоры мехи (кубическая гранепентркроеанвая): р, т, е-Фаем типа )см-роеерж Р— (кубическая опъемнопевтрированная)=саха, илм свеев, впи соеш; р'-оаерхетртвттрная порыв р; т-(кубическая гигантская вчепка, ср. етр. ах) св»хна, нлв сомбве, или со»А)з; е-(гексагоиальааи влотнейтая гивковка)совке илк сааба. совяадающих фвв еае.

Прежде всего, во всех трех случаях происходит образование твердых растворов мсдп (и-фааа, кубнческая гранецентрировапыая решетка) . Ирн более выпитом содержании второго коышвгеитв образуется ивтерметаллическап фата с кубической объемпоцептрироваккой ревюткой, н котором оба сорта атомов беспорядочно размещены в реп)еткв $-фаеа). В то время как н системах Сн-А) п Си-Бп эта фаза ирп нпаких температурах полпостью исчезает, в систеие Си-7л оиа изменяется лшпь постольку, посиальку шике 470' в пей устанавливается упорядочеппое распределение атоыов (Р'-фана).

При еще болео высоком содержании второго компаиевта во всех трех системах появляется фака, решетка которой аналогична рассматриваеыой пи)ке решетке а-маргапца (1 фава). б-Фавы во всех трех системах пе совпадают в структурном отношении; пх структуры еще не полностью выясиепы. Проявляющиеся в системах Си-Еп к Си-Бп е-фаты обладают решеткой с гексагояальной плотнойшей упакоииой. е-Фваа, появляю)цаяся прв высокой температуре в системе Сп-А1 (па рпс. 6 обоавачена сз), структурно отличается от предыдущих 0)убпческая).

В системах Си-Бп * Поскольку для обоапачепня структурно различных фав применяют одииаковые буквы, пв рис. 6 ых равличают прп помощи арабских индексов (которые н других случаях ие ставят); так, фазы в системе Сп-Еп спабжаютск индексом 1, в системе Сп-Бп — шщенсам 2, и в системе Сп-А) — впдшгсом 3. ее Эти неменения обнаруживаются при условии достаточно медленного охлая<депия, когда могут происходить превращения, благодаря ноторым прн более пиакнх температурах образуются стабнльшзе фаеы. То, что путем быстрого охлаждения (еаакалннания») эти превра)ценил можно задержать и то чта стабильиью при болев выоокой температуре фазы можно цолучить при более нивкой температура (в мегастабильпом состоянии) имеет большое техническое выачепив. Это важно также для исследовании свойств евысокотемпературиых фав»; закаливанием проб сплавов вти фаны можно часто получить при обычиой температуре. »аа Фазы сонпадают по ирагтрапствепиому расположению узлов решетка.

Расиреиелепие различных сортов атомов в узлах решетка может отличаться. 3" Глава 1 и Сп-А) прв е|ке более высоком содержжпш второго пемпопепта появляютсп иатермсталлпческпо фазы (ч„соогветегвевпо чз и б), обладающие совсем узкой областью гопогекзостк. Им соответствуют формулы Спбп (структура типа краслого никелевого колчедана ", СпА( (ромбическая, структурно родственна у-фазе) и СпА)з (с тстрагоиальной решеткой). Во всех трех системах способность второго компонента принимать медь в свою решетку кезпачптельиа (щ-фа.щ твердых растворов). В кааеаппых системах пптермегаллические фалы Чю т/з к Ь, образующиеся лрп высоких содержаниях второго компонента, па основании их сгехкомотрически простого жало изменяющегося состава без оговорок можпо рассматривать как химические соединение.

Однако п ипгерметаллпческке фазы, появляющкеся прп избыточном содержании меди и обладающие растянутым интервалом гомогенности, также можно рассматривать в качестве химических соедипояпй. Наблюдав»псе у кпх сил»авто колебания в составе можно свостл к «дефектам структуры» в решетке соодпкекнй. Ниже будет иоказапо, что рассмотреиие зтих фаз в качестве патермегаллячесяпх соединений пе только позволяет изображать их химическими форкуламп и таким образом облогчает их попамапке, по и дает возможность установить определенные закопоперпостп, от которых зависит появлспио этих фаз. ИСКАЖЕНИЯ РЕШЕТОК (ДИСЛОКАЦИИ) И ДЕФЕКТЫ СТРУКТУРЫ Кристаллические решетки, в которых часть атомов находится на незаконных местах, называются кскаженньзлпы Об пскаясеннн решеток в узком смысле говорят, если нскажоны более нлп менее широкие области решоткн вследствие сдвига атомов с их законных мест.

Такие искажения Тив Л Тил l Тип )// Р п с. 7. Схема дефектов структур в крпсталлпческой репютке еосдкпсппя. тип Х-ааедреаде е»ыющегесд е в«быт«с ксыпсзезга» псждоуааея; тап П-еададсик в уэдах решетка, ардзадасщлщех 1юыаопеагу. вмеющеыусд а еадасгатде; тап тм-еанатае увлсв, драп«алею«щах адссыу комп«а»агу, атомами другегс аодпопента, дотерпи выеегсп в избытке, решеток — дислокации — ыогут возникать уже при образовании кристалла нли в дальнейшем под влняпввевв внешнего воздействия (например, деформации прн механической обработке). Если в решетке, которая нс искажена, некоторые атомы находятся па «незаконных» местах нли часть мест решетки (прн неправнльнолв распределении) но заполнена атомамн, то говорлт о дефектах структуры.

В качестве находящихся на «незаконных» местах атомов в неискаженной решетке будем обозначать такие атомы, которые либо неправильно расположены в кромеягугках можду узлами решетки, либо, напр»в»«ер, в решетках, построонных нз двух типов атомов, занимают такие места, которые на основании симметрии ре/петин должны быть заняты атомами другого типа. Ба рис. 7 схематично показаны дефекты структуры трех типов, Дефекты структуры первых двух типов можно встретить как а Структура стклозяется от тяпа красного никелевого козчедапа постольку, поскольку в решетке, гоотзетстеу1сщей /С/Аз, в определезпоы порадко раслоллкепы еще дополнительные атомы Сп. Структура и состав (45 ат,«А« Бд) поагому лу пно соответствуют формуле Спейпс, Мв»зввэи и ии»зсрнвьзиээичссиис»базы в решетках зломектарных веществ, так и в решетках сложных веществ.

Дефекты структуры третьего типа возможны только в раскатках сло»кпых веществ. узлы решетки, иа которых прп палравпльвам распределекял з отсутствуют атоьпз лазываются «ваиансиэ.ии» рзшетки. Их кэ следует смэюивэть с «ьзеждаузлнлм»з», т. е. со свободными пространствами, образующимися в упаковке соприкасающихся шарообразных атомов, лри абы мшм представлении строения кристалла. Искажения решетки в узком смысле встречаютоя часто также п у иеметаллических веществ (ер., например, стр. 293).

У металлов, вследствие нх высоких крпсталлнзационных свойств, искажения как первичные явления встречаются редко. Вольшей частью онп наблюдаются у металЛов в качестве вторичных явлений, возникающих в результате деформаций при их обработке. Напротив, значительные деузелшы рвзруктур типичны для металлов. Это теснейшим образом связано с особой склонностью металлов к образованию твердых растворов. При этом процессе также дьронсходззт замена атомов одного металла на атомы другого или включение атомов в ме»кдоузлня. Однако дефекты структур проявлпются отнюдь не шалела в решетках металтов.