Структуры сплавов, используемых для фрезеровочных работ по металлу

При сплавлении тех или иных элементов в жидком состоянии они в большинстве случаев обладают неограниченной взаимной растворимостью. Иногда наблюдается только частичная растворимость в жидком состоянии, например в сплавах меди со свинцом или железа со свинцом, что приводит при составлении такого сплава к расслоению жидкой меди и свинца или жидкого железа и свинца. Нерастворимость в жидком состоянии наблюдается у металлов, имеющих большую разницу в атомных диаметрах и температурах плавления. Атомы элементов, составляющих сплав, могут: отталкиваться, не взаимодействовать, притягиваться. В зависимости от этого после затвердевания эти элементы могут образовывать в сплаве механические смеси, твердые растворы и химические соединения.

Механические смеси. Если атомы различных элементов отталкиваются или притягиваются слабее, чем подобные атомы, то атомы каждого из них стремятся обособиться в отдельные кристаллические зерна, связанные между собой только общими границами. Такой сплав будет механической смесью элементов, каждый из которых может быть обогащен атомами другого элемента. При этом фрезеровочные работы по металлу (имеется в виду подобный сплав) не вызовут затруднения у профессионалов. Примером сплава, представляющего механическую смесь, является свинцовистая бронза, в структуре которой наблюдаются обособленные выделения свинца в медной основе. Характерную зернистую или пластинчатую структуру имеет механическая смесь двух структурных составляющих, которая образуется из жидкой фазы при охлаждении и называется эвтектикой (по-гречески «хорошо построенный»). Сплавы с эвтектической структурой имеют более низкую температуру плавления, чем составляющие их элементы, хорошие литейные качества, а также определенный состав, плавятся и затвердевают при постоянной температуре; в результате измельченности структуры их механические свойства высоки. Например, для ответственных отливок применяется эвтектический сплав алюминия с 12% S1 (так называемый модифицированный силумин), обладающий хорошей жидкотекучестью, мелкой структурой и высокими механическими свойствами.

Твердые растворы. Твердым раствором называется структура сплава, у которого атомы растворимого элемента размещены в кристаллической решетке растворителя, причем пропорции растворимого и растворителя могут меняться без нарушения однородности. Например, в сплавах меди с никелем под микроскопом твердый раствор наблюдается, при любом соотношении составляющих, в виде однородных зерен, похожих на кристаллы чистого металла, но являющихся на самом деле кристаллами твердого раствора никеля в меди.