Сплавы металлов
Спла́вы мета́ллов, металлические материалы, состоящие из двух или более химических элементов (преимущественно металлов, реже металлов и неметаллов). Подавляющее большинство металлических материалов являются сплавами, т. к. даже «чистые металлы» содержат примеси (0,01–0,001 % по массе), которые существенно влияют на их свойства. Сплавы состоят из основы (металла, преобладающего по количеству), одного или нескольких легирующих элементов, а также технологических примесей (чаще неметаллических – [углерод (С), азот (N), кислород (O), сера (S), фосфор (P)]. Сплавы называют по металлу основы, например сплавы железа (сталь, чугун), сплавы меди (бронза, латунь и др.). Сплавы обычно получают путём расплавления компонентов и последующей кристаллизации или компактированием порошков (порошковая металлургия).
Сплавы могут быть однофазными (с одним типом кристаллической решётки и однородным химическим составом) и многофазными (состоят из зёрен или включений размером 0,01–100 мкм с разными типами решёток и составом каждой их фаз). Среди отдельных фаз в сплавах различают твёрдые растворы, интерметаллиды. Иногда одна из фаз бывает аморфной или квазикристаллом. Диаграммы состояния (концентрация элементов – температура – фазовый состав) описывают систему сплавов в термодинамическом равновесии. Кинетические диаграммы (время – температура – количество фазы) отображают фазовые превращения данного сплава при нагреве, выдержке, охлаждении.
В мире около 104 марок сплавов производят промышленно. Стандарт на сплав нормирует его химический состав (обычно содержание 6–10 элементов, включая вредные примеси), «состояние поставки» (конечную термическую обработку), гарантируемые свойства, иногда также и микроструктуру. По объёмам производства 99 % сплавов – конструкционные сплавы, имеющие заданные механические свойства (прочность, пластичность, вязкость, твёрдость и др.). Для приборостроения, электротехники, электроники производят прецизионные сплавы с заданными физическими свойствами (магнитными, термоэлектрическими и др.).