Железо в чистом виде
Железо в чистом виде применяется в ограниченном количестве для специальных целей. Компонентами сплавов могут быть металлы – железо, медь, алюминий, свинец, цинк, олово, никель и другие, а также металлоиды – углерод, кремний.
В зависимости от сродства (взаимодействия) между компонентами сплавы, в жидком состоянии чаще всего представляющие собой растворы, при затвердевании и кристаллизации могут образовывать химическое соединение, твердый раствор или механическую смесь.
Химические соединения получают при строго определенном соотношении компонентов, они образуют новые кристаллические решетки, отличные от решеток входящих компонентов. Химические соединения отличаются высокой прочностью, твердостью, хрупкостью, например соединение железа с углеродом Fe3C карбид железа, называемое цементитом.
Твердые растворы представляют собой сплавы, в которых сохраняется решетка растворителя, а атомы растворенного элемента внедряются в кристаллическую решетку (растворы внедрения) или замещают в ней атомы растворителя (растворы замещения).
Механическая смесь состоит из смеси кристалликов чистых элементов, твердых растворов и химических соединений. Механическая смесь двух или нескольких твердых фаз, одновременно кристаллизующихся из жидкой фазы при постоянной и самой низкой для данной системы температуре, называется эвтектикой. Структура эвтектоида, например перлит или эвтектики – ледебурит, характеризуется равномерным распределением фаз, одновременно образующихся из жидкости или твердого раствора, и низкой температурой плавления.
Все металлы в зависимости от температуры могут находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Переход металлов из жидкого в твердое состояние происходит при температуре затвердения (кристаллизации), которая колеблется для ртути – 39°С и вольфрама +3390° С.
Похожие статьи