Наше открытие – сплавы весьма существенно отличаются свойствами от металлов, их образующих, и всегда плавятся при более низких температурах! И это широко используется!

Мы ранее говорили, что если в металлах и сплавах не произошло изменений в микроструктуре, то не будет и изменения свойств! А если свойства при получении сплавов изменяются, следовательно, произошли изменения в структуре!

Об этом надо всегда помнить! Встает вопрос, какие могут происходить в структуре сплавов изменения, которые изменяют свойства?

Кроме огромного количества дислокаций, которые называют линейными дефектами кристаллической решетки, в металлах содержится большое количество точечных дефектов. И еще металлы могут содержать различного вида включения технологического рода: шлаковые включения, поры и т. д.

На рис. 9 и 10 представлены виды нарушений кристаллической решетки различного типа. На рис. 9 мы видим, в одном случае, отсутствие атома и это искажает кристаллографические плоскости. На следующем рисунке лишний, внедренный атом того же металла действует так же, но только в другом направлении.

Рис. 9. Вакансия (а), Рис. 10. Внедрение

межузельный атом (б)

На рис. 10 показаны твердые растворы с большими или меньшими по размеру инородными атомами, которые также искажают решетку.

Эти нарушения порядка в кристаллах вызывают дополнительные напряжения, и если учесть, что число разных дефектов, включая дислокации, в металлах составляет огромную величину, то нетрудно понять, почему сплавы менее пластичны и более прочны. Так как при деформации сплава перемещающейся дислокации нужно преодолеть множество барьеров!

Надо еще отметить, что реальные металлы и сплавы являются не монокристаллами, а поликристаллами, т. е. состоят из множества различно ориентированных в пространстве кристаллов (зерен), стремящихся к правильной форме. Перемещающаяся дислокация, при деформации в одном зерне, не может переместиться в другое зерно с иной ориентацией, но она создает на границе зерна напряжения, которые вызывают появление новой дислокации в соседнем зерне и ее движение. Такой процесс связан с затратой энергии и оказывает сопротивление процессу пластической деформации.

Следовательно, чем мельче зерно в металле или сплаве, тем выше прочность и ударная вязкость!