Аллотропия (поліморфізм) металів - студопедія

Аллотропией, або поліморфізмом, називається здатність металів в твердому стані мати різне кристалічну будову, а отже, і властивості при різних температурах.

Процес переходу з однієї кристалічної форми в іншу називається аллотропическими (поліморфним) перетворенням. Алло-тропічні форми позначають початковими буквами грецького алфавіту: альфа # 945 ;, бета # 946 ;, гамма # 947 ;, дельта # 948; і т. д. починаючи з тієї форми, яка існує при більш низькій температурі.

В процесі аллотропического перетворення виділяється прихована теплота кристалізації (якщо перетворення йде при охолодженні); на кривій охолодження аллотропіческое перетворення відзначається горизонтальною ділянкою. Аллотропические перетворення мають багато металів, наприклад, залізо, марганець, олово, титан і ін.

На рис. 14 приведена крива охолодження заліза, характери-зує аллотропические перетворення. Залізо має об'ємно центровану кубічну решітку до температури 911 ° С і в інтервалі 1392-1539 ° С (Fe # 945;), а від температури 911 до 1392 ° С має гранецентрированную кубічну решітку Fe # 947 ;. Високо-температурна # 945; -МО-ді-фі - кация (від тисячу триста дев'яносто два до 1539 ° С) іноді позначається Fe # 948; (# 948; - залізо). При температурі 768 ° С відбувається изме-ня магніт-них властивостей: нижче 768 ° С залізо магнітно, вище 768 ° С залізо немагнітними. Характерним прикладом є аллотропия олова. При температурі нижче 18 ° С стійка модифікація # 945; -олова (Sn # 945;), звана сірим оловом, а вище 18 ° С - мо-діфікація # 946; -олова (Sn # 946;), на-звана білим оловом. Решітка білого олова більш компактна, ніж сірого олова, і перетворення Sn # 946; Sn # 945; йде зі значним збільшенням обсягу. Тому при утворенні на білому олові горбка сірого олова останнім, внаслідок великих об'ємних змін, рас-сипали в порошок. Це явище отримало назву «олов'яної чуми», перетворення необоротно.

Максимального значення швидкість аллотропического перетворений-ня Sn # 946; Sn # 945; досягає при переохолодженні приблизно до темпе-ратури - 30 ° С. Тому небезпека «олов'яної чуми» особливо велика при зберіганні олова в зимовий час в холодному приміщенні.