Studiul materialelor

Materialele pure au multe utilizari in practica, insa atunci cand sunt necesare proprietati mecanice de valori ridicate ,sunt folosite aliajele sau amestecurile de materiale .Un aliaj este un material metallic obtinut prin amestecul intim a unui metal cu alte metale sau metaloide,amestec realizat de cele mai multe ori prin topire urmata de solidificare. Totalitatea aliajelor alcatuite din aceiasi component(elemente chimice ,respective metale), formeaza un sistem de aliaje.

Exista doua tipuri de aliaje :

- aliaje cu o singura faza

-aliaje cu faze multiple

Faze in sistemele de aliaj

Sistemele de aliaje pot fi omogene daca au aceleasi caracteristici fizico-chimice in toata masa lor sau pot fi eterogene daca sunt formate din mai multe parti omogene din punct de vedere fizico-chimic.O parte a unui sistem eterogen care este omogena din punct de vedere fizico chimic ,se numeste faza. Faza prezinta urmatoarele caracteristici :

- are aceeasi structura sau aranjament atomic in tot volumul ei.

- are aceeasi compozitie si proprietati in tot volumul ei.

- exista o interfata stabile intre faza si orice alta faza inconjuratoare

In materialele metalice pot exista una sau mai mutle faze solide

Metale pure

Solutii solide

Compusi

Faza metal pur

-este formata dintr-o singura specie de atomi, este caracterizata printr-o retea cristalina specifica.Curbele de racier prezinta paliere la temperature de solidificare si la transformarile polimorfe.

-prezinta o conductibilitate electrica si termica ridicata , o plasticitate mare si proprietati de rezistenta scazute.

Faza solutie solida

exista pe un interval de concentratii in care atomii sunt dispusi intr-o retea unica si au o distributie static uniforma.Daca Solutia solida include unul dintre componentii aliajului Solutia solida se numeste primara ,iar daca Solutia solida nu cuprinde niciunul dintre component se numeste solutie solida secundara.

Solutiile solide primare mai sunt numite si faze terminale sau marginale pentru ca sunt plasate la capeteler segmentului de concentratii din sistemul de aliaje,acestea fiind izomorfe cu metalul de baza.

Solutiile solide secundare mai snt numite si faze intermediare pentru ca nu cuprind in domeniul de compozitii niciunul dintre component si au un sistem de cristalizare diferit de acela al metalelor component

Introducerea atomilor straini produce o distorsiune a retelei cristaline. Daca numarul de atomi al metalului dizolvat este relative mic distorsiunile sunt locale insa la un numar mare de atomi(concentratii mai mari),distorsiunea determina o variatie a constantelor retelei cristaline.

Solutiile solide se noteaza cu litere grecesti:α,β,γ,δ

Solutiile solide sunt fazele cele mai frecvent intalntie in aliaje pentru ca predomina legatura metalica fiind posibila atat variatia proportiilor atomilor cat si distributia lor intamplatoare, cee ace conduce al obtinerea unor solide dezordonate cu domenii intinse de existenta. Din punct de vedere al distributiei atomilor solutile solide pot fi de subsitutie sau de interstitie.

Solutiile solide de substitutie se formeaza atunci cand atomii unui metal dispusi in retea pot fi inlocuiti cu atomi ai altui metal