Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Глава XI

ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ, ИХ ПЛАВКА И ЗАЛИВКА ФОРМ

§ 60. СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ

Широко применяемые в промышленности и машиностроении металлические материалы состоят из различных сплавов. Сплавы являются сложными веществами. Они состоят из двух или нескольких компонентов, смешанных в строго определенных соотношениях. Наиболее распространены в машиностроении сплавы железа с углеродом. Такие сплавы получили название черных металлов. Другая группа металлов: медь, алюминий, магний, олово, цинк, никель, свинец — и их сплавы объединяются в группу цветных металлов.

Твердые тела могут существовать в двух существенно различных состояниях, отличающихся своим внутренним строением. Это кристаллическое и аморфное состояние твердых тел.

Металлы и сплавы имеют кристаллическое строение. Внешне правильная форма кристаллов обусловлена правильным расположением частиц, из которых состоят кристаллы.

Порядок расположения атомов в кристаллах различен, поэтому и металлы имеют различное кристаллическое строение.

Такие вещества, как стекло, фарфор, смолы и др., относятся к аморфным.

Кристаллы металла можно рассмотреть только под микроскопом, а видимые невооруженным глазом кристаллики на изломе состоят из большого количества мельчайших элементарных частиц, которые объединяются в группы, образуя зерна. Излом происходит по границам зерен.

Атомы любого вещества находятся в непрерывном движении, скорость движения атомов при нагревании может возрасти настолько, что нарушается кристаллическое строение, и металл может перейти- в жидкое состояние. В жидком металле (расплаве) атомы находятся в беспорядочном движении и не образуют кристаллов.

При остывании энергия атомов уменьшается, внутри расплава образуются центры кристаллизации, и атомы снова группируются в кристаллы. Процесс затвердевания расплава и последовательное образование кристаллов показаны на рис. 107. Структура металлов и сплавов (расположение и форма зерен) в значительной степени влияет на их свойства. Установлено, что чем мельче зерна, тем более высокими механическими свойствами обладает металл или сплав.

На свойства металлов и сплавов существенное влияние оказывает их. химический состав и скорость остывания жидкого или разогретого докрасна металла. Так, например, при заливке расплавленного чугуна в металлическую форму получается структура более мелкозернистая, чем при заливке того же чугуна в песчаную форму.

Рис. 107. Процесс затвердевания расплава и образования кристаллов:

а — возникновение кристаллов, б — д — последовательный рост кристаллов, е — кристаллы и граница между ними