Ключевое различие между интерметаллическими соединениями и сплавами твердого раствора заключается в том, что интерметаллические соединения имеют однородную структуру, тогда как сплавы твердого раствора имеют неоднородную структуру.
Интерметаллические соединения представляют собой вещества, состоящие из твердых фаз, в состав которых входят два или более металлических или полуметаллических элемента, расположенных в упорядоченной структуре. Сплавы на твердом растворе представляют собой тип сплава, который предназначен для повышения прочности чистого металла.
Что такое интерметаллические соединения?
Интерметаллические соединения представляют собой вещества, состоящие из твердых фаз и включающие два или более металлических или полуметаллических элемента, расположенных в упорядоченной структуре. Мы можем назвать эти материалы интерметаллидами или интерметаллическими сплавами. Часто эти соединения имеют четко определенную и фиксированную стехиометрию. Как правило, интерметаллические соединения твердые и хрупкие, обладают высокотемпературными механическими свойствами. Мы можем классифицировать эти соединения как стехиометрические и нестехиометрические интерметаллические соединения.
При рассмотрении свойств и областей применения этих соединений следует отметить, что они обычно имеют высокие температуры плавления и становятся хрупкими при комнатной температуре. Интерметаллические соединения могут иметь режим расщепления или межкристаллитного разрушения из-за ограниченных независимых систем скольжения, которые необходимы для пластической деформации. Однако могут быть и вязкие режимы разрушения интерметаллических соединений. Эта пластичность может быть улучшена в этих соединениях путем легирования других материалов, таких как бор, который может улучшить сцепление границ зерен.
Некоторые распространенные примеры интерметаллических соединений включают магнитные материалы, такие как альнико, сендаст и пермендур, сверхпроводники, такие как фазы A 15 и ниобий-олово, сплавы с памятью формы и т. д. Интерметаллические соединения, которые мы можем найти в истории, включают римскую желтую латунь, китайскую бронзу с высоким содержанием олова и типичный металл SbSn.
Что такое сплавы с твердым раствором?
Сплавы на твердом растворе представляют собой тип сплава, который изготавливается для повышения прочности чистого металла. Процесс производства сплава твердого раствора известен как упрочнение твердого раствора. Этот процесс осуществляется путем добавления атомов одного элемента к кристаллической структуре другого элемента, где первый элемент называется легирующим элементом, а второй - основным металлом. Эта добавка образует твердый раствор.
Рисунок 01: Твердый раствор замещения
Как правило, добавление легирующего элемента вызывает локальную неоднородность чистого металла. Это затрудняет пластическую деформацию из-за приближающегося движения дислокаций через поля напряжений. С другой стороны, легирование за пределом растворимости может вызвать образование второй фазы, что приводит к упрочнению за счет других механизмов, например образование интерметаллических соединений.
Рисунок 2: Твердый раствор внедрения
Существуют различные типы сплавов твердых растворов, такие как твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения. Эти два типа отличаются друг от друга размером легирующего элемента. Если атом легирующего элемента больше атома растворителя в растворе, он может замещать атомы растворителя в кристаллической решетке и вызывать образование твердого раствора замещения. Если атомы легирующего элемента меньше, чем атомы растворенного вещества, они имеют тенденцию размещаться в междоузлиях между атомами растворителя и образовывать твердые растворы внедрения..
Разница между интерметаллическими соединениями и сплавами с твердым раствором
Интерметаллические соединения и сплавы твердых растворов представляют собой сплавные вещества, содержащие смеси металлов и/или неметаллов. Ключевое различие между интерметаллическими соединениями и сплавами в виде твердых растворов заключается в том, что интерметаллические соединения имеют однородную структуру, тогда как сплавы в виде твердых растворов имеют неоднородную структуру.
В следующей таблице приведены различия между интерметаллическими соединениями и твердорастворными сплавами.
Резюме – Интерметаллические соединения и сплавы с твердым раствором
Интерметаллические соединения и сплавы твердых растворов представляют собой сплавные вещества, содержащие смеси металлов и/или неметаллов. Ключевое различие между интерметаллическими соединениями и сплавами в виде твердых растворов заключается в том, что интерметаллические соединения имеют однородную структуру, тогда как сплавы в виде твердых растворов имеют неоднородную структуру.
