заміщають його атоми. Утворенню подібних розчинів сприяють близькість будови кристалічних граток розчиненої речовини і розчинника, а отже, і близькість кристаллохимических властивостей.
Якщо атоми компонентів твердого розчину істотно відрізняються за розмірами, то можливе впровадження атомів одного елемента між вузлами кристалічної решітки іншого, і утворюються так звані тверді розчини впровадження.
Подібні системи утворюються при розчиненні неметалів (бору, водню, кисню, азоту, вуглецю) в металах. Впровадження чужорідних атомів в проміжках між атомами металів призводить до зростання напруги в кристалічній решітці. У зв'язку з цим концентрація розчиненого речовини в цих розчинах відносно невелика. Найбільш поширеним твердим розчином впровадження є розчин вуглецю в залозі - різні композиції чавуну і з легованої сталі - це тверді розчини впровадження.
Рис.1. Діаграма стану системи з необмеженою розчинністю компонентів А і В у рідкому і твердому станах: 1 - лінія ліквідусу; 2 - лінія солідуса
У твердих розчинах віднімання, які утворюються порівняно рідко, відбувається «випадання» атомів з кристалічної решітки. Такі системи іноді називають твердими розчинами з дефектами решітки.
Взаємна розчинність компонентів у твердому розчині може бути або необмеженої ( безперервні тверді розчини або обмеженою ( тверді розчини з розривом суцільності). Найбільш поширеними є тверді розчини з обмеженою розчинністю.
Тверді розчини широко поширені серед природних і штучно одержуваних речовин. Найважливіші природно-утворюються мінерали (слюда, польові шпати, рогові обманки та ін) є твердими розчинами. До штучних твердим розчинів відносяться сплави, кераміка, ферити і ін Твердими розчинами є і конструкційні, і нержавіючі сталі, чавун, латунь та ін З неметалічних розчинів слід згадати скло.
Найбільш поширеним способом отримання твердих розчинів є затвердіння розплавів або рідких розчинів різнорідних компонентів. Крім того, тверді розчини утворюються при дифузії компонентів, що знаходяться у твердій суміші при підвищеній температурі, а також внаслідок конденсації газоподібних речовин.
Залежно від розчинності компонентів розчину розрізняють системи, компоненти яких взаємно необмежено розчинні в рідкому і твердому стані, і системи, компоненти яких розчиняються лише в рідкому стані, а в твердому стані не утворюють розчини. Це так звані розчини з евтектикою.
Діаграма стану системи з необмеженою розчинністю двох компонентів в рідкому і твердому станах наведена на рис.1. На осі абсцис відкладені молярний частки компонентів розчину А і В (Nа, Nb). ( Часто замість мольних часток складу твердих розчинів висловлюють за допомогою масової частки або процентного змісту.) По осі ординат відкладена температура системи. Для чистих компонентів системи температура плавлення компонента В перевищує температуру плавлення компонента А, тобто t пл B> t пл A - компонент В є більш тугоплавким в порівнянні з компонентом а.
Залежно від фазового складу слід розрізняти три області: I - рідкий розчин (розплав); II - рівноважний співіснування рідкого і твердого розчинів; III - твердий розчин.
Криву 1, визначальну початок переходу рідкого розчину в твердий, називають лінією ліквідусу, або просто ликвидус ( ві...
