(صورة توضيحية فقط)
Alloys are classified based on atomic arrangement. In substitutional alloys, atoms of the solute element replace atoms of the solvent in the crystal lattice, common when atomic sizes are similar. In interstitial alloys, smaller solute atoms, like carbon in iron, fit into the spaces (interstices) between the larger solvent atoms. This structural difference fundamentally dictates the alloy’s mechanical properties.
The distinction between substitutional and interstitial solid solutions is fundamental to physical metallurgy and alloy design. The type of solid solution that forms is primarily governed by the relative sizes of the solute and solvent atoms. Substitutional alloys typically form when the atomic radii of the two elements are within about 15% of each other, a guideline known as the Hume-Rothery size-factor rule. When a solute atom replaces a solvent atom, it introduces localized lattice strain, which impedes dislocation motion and thus increases the material’s strength and hardness, but often reduces its الليونة. Examples include brass (zinc in copper) and bronze (tin in copper).
من ناحية أخرى، تتشكل السبائك الخلالية عندما تكون ذرات المواد المذابة أصغر بكثير من ذرات المذيب، مما يسمح لها باحتلال المواقع الخلالية داخل الشبكة البلورية دون إزاحة ذرة المذيب. الذرات الخلالية الشائعة هي الهيدروجين والبورون والكربون والنيتروجين. يُسبب وجود هذه الذرات تشوهًا كبيرًا في الشبكة، مما يوفر آلية فعالة للغاية لمنع حركة الخلع، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في الصلابة والمتانة. أبرز مثال على ذلك هو الفولاذ، حيث تشغل ذرات الكربون مواقع خلالية في الشبكة الحديدية. تُحدد كمية الكربون وموقعه، والتي يمكن التحكم فيها بالمعالجة الحرارية، الخصائص النهائية للفولاذ، من فولاذ مطيل منخفض الكربون إلى فولاذ صلب وهش عالي الكربون.
الترتيب الذري في السبائك
(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)
الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.
> تسجيل الدخول <
