Неравновесные состояния

10 Апреля в 9:27 662 0


Следует подчеркнуть то, что все описанные выше фазовые диаграммы представляют собой диаграммы фазового равновесия. Для того чтобы материал мог иметь фазовую структуру, его необходимо выдержать при заданной температуре в течение длительного времени. На практике же скорости твердения и охлаждения сплава не позволяют образовываться равновесным фазовым структурам.

 

Как было отмечено выше, для состава, содержащего 50% меди и 50% никеля (50Cu:50Ni), при температуре 1300°С одновременно существуют две фазы — жидкая фаза, обогащенная медью, и твердая, состоящая из 63% никеля и 37% меди (63Ni:37Cu). При быстром охлаждении эти жидкая и твердая фаза не смогут быстро перестроить свой состав, поэтому останется какая-то часть твердой фазы, обогащенной никелем. По мере твердения материала, в первую очередь, будут выкристаллизовываться составы с большим содержанием никеля, а за ними начнет твердеть оставшаяся жидкость, и эта часть материала будет богата медью. Образовавшаяся твердая структура будет состоять из множества кристаллов различного состава в очень широком диапазоне, но все в той же фазе. Образование твердого сплава неоднородного состава называется композиционной сегрегацией.

 

В системах с несколькими фазами в первую очередь начнет твердеть та фаза, которая обладает самой высокой температурой плавления, а за ней — фазы с более низкими температурами плавления. По мере твердения самой первой фазы она будет стремиться образовать решетку с определенной структурой, известной под названием дендритной структуры. На Рис. 1.5.14 представлена снятая в растровом электронном микроскопе дендритная структура Со-Сг (кобальт-хромового) сплава. От композиционной сегрегации можно избавиться, и, по крайней мере, ее снизить, путем повторного нагрева сплава до температуры чуть более низкой, чем температура солидуса, и выдержки сплава при этой температуре в течение определенного времени.

 stomatologicheskoe materialovedenie_1.5.14.jpg

Рисунок 1.5.14 Микрофотография под сканирующим электронным микроскопом дендритной структуры сплава СоHСг

 

 

Процесс такой термической обработки сплава известен под названием отжига. Если мы захотим получить композицию однородного (гомогенного) состава, то отжиг, требуемый для его достижения, называют гомогенным отжигом.

 

Клиническое значение

 

В стоматологии должны использоваться не чистые металлы, а металлические сплавы, которым можно придавать наилучшие механические свойства.

Основы стоматологического материаловедения
Ричард ван Нурт
Похожие статьи
показать еще
 
Стоматология и ЧЛХ