Budowa atomowa metali

Sieć
regularna
przestrzennie
centrowana
A2

Sieć
regularna
płaskocentro
wana A1

Budowa atomowa metali

c.d.

Sieć heksagonalna zwarta A3

Przemiana alotropowa

• Niektóre metale mają więcej niż jedną

odmianę alotropową np. żelazo w
temperaturze do 912 ºC posiada odmianę
alotropową Fe () o sieci A2, natomiast w

temperaturze powyżej 912 ºC posiada
odmianę alotropową Fe () o sieci A1.

Zmiana ułożenia atomów Fe skutkuje zmianą
własności np. mechanicznych, chemicznych i
fizycznych np. Fe () jest ferromagnetykiem

a Fe () nie daje się namagnesować.

Budowa fazowa – układy równowagi

fazowej i rodzaje roztworów

Roztwór stały
międzywęzłowy np.
roztwór C w Fe

Roztwór stały
różnowęzłowy np.
roztwór Cu w Ni

Definicja fazy

• Faza jest to część układu

jednorodna pod względem składu
chemicznego i własności
mechanicznych oddzielona od
pozostałej części układu granicą
fazową.

Układ równowagi fazowej z

nieograniczoną rozpuszczalnością w

stanie stałym

Linia
likwidus

100%
Cu

100%
Ni

L

L+




Linia solidus

T

e

m

p

e

ra

t

u

ra

Czas

Cza
s

Krzywa chłodzenia dla 100
% Ni

Krzywa chłodzenia dla 50 % Ni i
50% Cu

Układ równowagi fazowej z

nieograniczoną rozpuszczalnością w

stanie stałym c.d

• Faza  jest roztworem stałym

ciągłym, której skład chemiczny
może się zmieniać w sposób ciągły
od 0 do 100% Ni (różnowęzłowym).
Pod mikroskopem ziarna fazy 

wyglądają zawsze tak samo
niezależnie od składu chemicznego.

Układ równowagi fazowej bez

rozpuszczalności

w stanie stałym z eutektyką

Czas

Krzywa chłodzenia
dla I

Cza
s

Krzywa chłodzenia
dla II

I

II

Linia
likwidus

100%
Cd

100%
Bi

L

Bi+C
d

Linia
solidus

T

e

m

p

e

ra

t

u

ra

L+ Bi

L+
Cd

Układ równowagi fazowej bez

rozpuszczalności

w stanie stałym z eutektyką c.d.

• Eutektyka czyli mieszanina faz

w analizowanym przypadku czystych metali

bizmutu i kadmu krzepnie zawsze

z cieczy w stałej najniższej temperaturze.

Może występować w postaci na przemian

ułożonych płytek lub słupków.

• Wzrost szybkości chłodzenia cieczy

powoduje rozdrobnienie eutektyki (mniejsza

grubość płytek) co powoduje wzrost

własności mechanicznych np. twardości,

wytrzymałości na rozciąganie, czy udarności.

Układ równowagi fazowej z ograniczoną

rozpuszczalnością w stanie stałym i

eutektyką

Linia
likwidus

100%
Pb

100%
Sn

L

Linia
solidus

T

e

m

p

e

ra

t

u

ra

L+

L+ 





 + 

I

II

Czas

Krzywa chłodzenia
dla I

Czas

Krzywa chłodzenia
dla I

Układ równowagi fazowej z ograniczoną

rozpuszczalnością w stanie stałym i

eutektyką c.d.

• W tym przypadku eutektyka jest

mieszaniną nie czystych metali tylko

roztworów stałych granicznych, oznacza

się je małymi greckimi literami alfabetu

(,,). W analizowanym przypadku faza 

jest roztworem stałym granicznym ołowiu

w cynie. Faza  jest z kolei roztworem

stałym granicznym cyny w ołowiu. Słowo

graniczny oznacza, że rozpuszczalność

ołowiu jest tylko do pewnej zmiennej

granicy zależnej od temperatury.