Сплав

Сплав — макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов.

Сплавы состоят из основы (одного или нескольких металлов), малых добавок специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из неудалённых примесей (природных, технологических и случайных).

Некоторые новые перспективные сплавы, полученные после 2010 года (высокоэнтропийные сплавы или ВЭСы) не имеют основы и легирующих элементов. Они состоят из примерно равных долей нескольких металлов (не менее пяти), причём это могут быть самые разнообразные металлы.

Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

Виды сплавов

По способу изготовления сплавов различают литые и порошковые сплавы. Литые сплавы получают кристаллизацией расплава смешанных компонентов. Порошковые — прессованием смеси порошков с последующим спеканием при высокой температуре. Компонентами порошкового сплава могут быть не только порошки простых веществ, но и порошки химических соединений; например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана.

По способу получения заготовки (изделия) различают литейные (например, чугуны, силумины), деформируемые (например, стали) и порошковые сплавы.

В твёрдом агрегатном состоянии сплав может быть гомогенным (однородным, однофазным — состоит из кристаллитов одного типа) и гетерогенным (неоднородным, многофазным). Твёрдый раствор является основой сплава (матричная фаза). Фазовый состав гетерогенного сплава зависит от его химического состава. В сплаве могут присутствовать: твёрдые растворы внедрения, твёрдые растворы замещения, химических соединений (в том числе карбиды, нитриды, интерметаллиды) и кристаллиты простых веществ.

Свойства сплавов

Свойства металлов и сплавов полностью определяются их структурой (кристаллической структурой фаз и микроструктурой). Макроскопические свойства сплавов определяются микроструктурой и всегда отличаются от свойств их фаз, которые зависят только от кристаллической структуры. Макроскопическая однородность многофазных (гетерогенных) сплавов достигается за счёт равномерного распределения фаз в металлической матрице. Сплавы проявляют металлические свойства, например: электропроводность и теплопроводность, отражательную способность (металлический блеск) и пластичность. Важнейшей характеристикой сплавов является свариваемость.

Сплавы, используемые в промышленности

Сплавы различают по назначению: конструкционные, инструментальные и специальные.

Конструкционные сплавы:

• стали
• чугуны
• дюралюминий

Конструкционные со специальными свойствами (например, искробезопасность, антифрикционные свойства):

• бронзы
• латуни

Для заливки подшипников:

• баббит

Для измерительной и электронагревательной аппаратуры:

• манганин
• нихром

Для изготовления режущих инструментов:

• победит

В промышленности также используются жаропрочные, легкоплавкие и коррозионностойкие сплавы, термоэлектрические и магнитные материалы, а также аморфные сплавы.

См. также

• Зейгерование
• Металлоконструкция
• Сталь
• Материаловедение
• Металловедение
• ASM International

Литература

• Лахтин Ю. М.. Металловедение и термическая обработка металлов: Учебник для вузов. — 3-е. — М.: Металлургия, 1983. — 360 с.
• Геллер Ю. А., Рахштадт А. Г.. Материаловедение. — М.: Металлургия, 1975. — 445 с.
• Колачев Б. А., Ливанов В. А., Елагин В. И.. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. — М.: Металлургия, 1972. — 480 с.

Ссылки

• Сплав — статья из Большой советской энциклопедии. 
• Под ред. И. Л. Кнунянца. Сплавы // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.). — 1988. — статья из Химической энциклопедии
• Главный редактор А. М. Прохоров. Сплавы // Физический энциклопедический словарь. (рус.). — 1983. — статья из Физической энциклопедии
• Сплавы — статья из Энциклопедии «Кругосвет».