Файл: Дорофеев, А. Л. Индукционная структуроскопия.pdf

геля. Приближенно полагают, что при малой раствори­ мости периоды решетки изменяются пропорционально концентрации твердого раствора. Неограниченная раство­ римость наблюдается преимущественно у элементов, близко расположенных друг от друга в периодической таблице Менделеева.

При известных условиях атомы занимают определен­ ные места в решетке, т. е. от неупорядоченного располо­ жения переходят в упорядоченное. Упорядоченные твер-

а) 6) в) г)

дые растворы являются промежуточными фазами между химическими соединениями и твердыми растворами.

Металлы переходных групп с металлоидами, имеющи­ ми малый атомный радиус, образуют фазы внедрения.

Влияние агрегатного состояния или изменений кри­ сталлической решетки (фазовые превращения) иа -свой­ ства сплавов изучают с помощью фазовых диаграмм.

Свойства сплава зависят от того, какие соединения или фазы образовали компоненты сплава.

На рис. 2-2 приведены четыре основных типа диа­ грамм состояний первого, второго, третьего и четвертого рода и соответствующие им изменения свойств материз-

34

ла по H. С. Курнакову (плотности, коэффициента линей­ ного расширения, твердости, прочности, электрическому сопротивлению [Л. 20]).

По оси абсцисс на диаграммах отложена концентра­ ция металла В в металле А. По оси ординат на верхних диаграммах отложена температура, а на нижних — свой­ ства. Точки А и В соответствуют свойствам чистых эле­ ментов.

При образовании механических смесей (рис. 2-2,а) свойства сплава изменяются по аддитивному закону и определяются как средние значения.свойств чистых ком­ понентов.

Вслучае образования твердых растворов (рис. 2-2,6) свойства сплава изменяются тіо криволинейной зависи­ мости, причем по электрической проводимости сплавы могут значительно отличаться от свойств компонентов. Распад твердого раствора па две (пли более) фазы ве­ дет к повышению электрической проводимости.

Вслучае образования ограниченных твердых раство­

ров (рис. 2-2,в) имеются три участка. Вначале зависи­ мость— криволинейная (образуются твердые растворы). Затем при существовании двух фаз свойства изменяются по линейному закону. Крайние точки па прямой линии соответствуют электрической проводимости чистых фаз предельно насыщенных твердых растворов, образующих данную смесь.

В случае образования химического соединения на

с некомпенсированными электронами. Рассчитать влия­ ние всех этих факторов весьма сложно. П. Вейс отмечал, что электрическую проводимость легко можно вычислить с ошибкой 200—300%, но очень трудно (а подчас и не­ возможно) с ошибкой 10%'.

Считают, что температурная часть удельного сопро­ тивления ртемп обратно пропорциональна абсолютной тем­ пературе.

Часть удельного сопротивления, зависящая от коле­ баний ионов в узлах решетки и степени искажения ре-

шетки ргірпм, определяется присутствием примесей (за­ грязнений или легирующих элементов), которые нару­ шают идеальную 'периодичность кристаллов и увеличи­ вают упругое рассеяние электронов. При небольших концентрациях примесей удельное сопротивление изме­

итвердых растворах двойных

V.ЛК6Т сплавов удельное сопротивле­ В93Т - ние приблизительно пропорци­

связанная с рассеянием - электронов проводимости ато­ мами с некомпенсированными электронами, характер­ на для редкоземельных и некоторых переходных метал­ лов. Эта составляющая удельного сопротивления р м уве­ личивается при изменении температуры вплоть до точки Кюри, а затем остается постоянной.

Все части удельного сопротивления складываются аддитивно. Это положение именуется правилом Маттисена, KOTqpoe можно записать так:

Рполн^ртемп'-НРм+рпрпмЧ'рД) (2-2 )

где р д — составляющая удельного сопротивления, завися­ щая от давления и деформации.

Две последние части сопротивления от температуры не зависят (если не считать влияния термообработки, изменяющей количество дефектов решетки). В широком диапазоне температур сопротивление чистых металлов, а также сплавов зависит от температуры линейно.

36

Для чистых металлов (за исключением переходных)

рактернстик алюминиевых и титановых сплавов при их нагреве. На рис. 2-3 и в табл. 2-1 приведены электриче­ ская проводимость и температурные коэффициенты ряда промышленных алюминиевых сплавов при изменении температуры нагрева от 20 до 150 °С. Изменения элек­ трических характеристик титановых сплавов рассмотре­ ны в гл. 5.

Г л а в а т р е т ь я

Б Е С К О Н Т А К Т Н О Е И З М Е Р Е Н И Е Э Л Е К Т Р И Ч Е С К О Й

ПР О В О Д И М О С Т И НЕМАГНИТНЫХ П Р О В О Д Я Щ И Х

МА Т Е Р И А Л О В

3-1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПРИБОРОВ ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ

При бесконтактном измерении электрической прово­ димости немагнитных проводящих материалов весьма важно уменьшить влияние на показания прибора изме­ нений зазора между катушкой датчика и поверхностью

37