Растворимость углерода в металлах

[dmr]

От каких свойств металла зависит растворимость углерода в металле? В расплаве, и в виде твердых растворов? 

Зависит ли от параметров и модификаций кристаллической решетки или ещё от чего? 

Почему у некоторых металлов есть даже эвтектики с углеродом, а некоторым вообще побоку элемент С. 

У церия, лантана, празеодима даже ниже 1000° эвтектики

А у железа, никеля , марганца выше 1000°?

[yatcheh]

26.05.2023 в 20:18, dmr сказал:

Почему у некоторых металлов есть даже эвтектики с углеродом, а некоторым вообще побоку элемент С. 

 

Будем исходить из самых общих соображений.

1. Не существует взаимно нерастворимых веществ.

2. Растворённое вещество всегда понижает температуру начала кристаллизации растворителя.

Ergo - любые два вещества А и Б всегда образуют эвтектическую фазу. Другое дело, что если растворимость компонента А в Б при температуре его кристаллизации очень мала, обнаружить существование эвтектической фазы весьма затруднительно.

 

26.05.2023 в 20:18, dmr сказал:

У церия, лантана, празеодима даже ниже 1000° эвтектики

А у железа, никеля , марганца выше 1000°?

 

Церий, лантан, празеодим плавятся ниже 1000С, железо и марганец - выше. Так какие у них должны быть эвтектики?

 

26.05.2023 в 20:18, dmr сказал:

От каких свойств металла зависит растворимость углерода в металле?

 

Растворы и растворимость - это прОклятые вопросы физхимии, которые даже в простейших случаях не имеют общего решения, а уж в таких системах...

 

26.05.2023 в 20:18, dmr сказал:

Зависит ли от параметров и модификаций кристаллической решетки или ещё от чего? 

 

Зависит и от параметров, и от модификаций, и от всего прочего, что отличает один металл от другого. 

[St2Ra3nn8ik]

26.05.2023 в 18:27, yatcheh сказал:

Растворённое вещество всегда понижает температуру начала кристаллизации растворителя.

Ergo - любые два вещества А и Б всегда образуют эвтектическую фазу.

Ага, ну да, конечно. А как же твёрдые растворы (Ag-Au; Pt-Ir и пр.)? Растворите, к примеру, иридий в платине и посмотрите на диаграмму плавления. Там и эвтектик-то нет.

Изменено 26 Мая, 2023 в 19:39 пользователем St2Ra3nn8ik

[yatcheh]

26.05.2023 в 22:37, St2Ra3nn8ik сказал:

Ага, ну да, конечно. А как же твёрдые растворы (Ag-Au; Pt-Ir и пр.)? Растворите, к примеру, иридий в платине и посмотрите на диаграмму плавления. Там и эвтектик-то нет.

 

Ну, да, если есть твёрдый раствор, то эвтектики и не может быть. Но, твёрдый раствор - это большая редкость, составляющая то самое исключение, которое проверяет правило 

[бродяга_]

26.05.2023 в 20:18, dmr сказал:

Зависит ли от параметров и модификаций кристаллической решетки или ещё от чего? 

это растворенные примеси формируют кристаллическую решетку. подобно заборам на земельных участках города, то есть по границам

кристалла примеси, как бы образуют саму границу или заборы.

 

[podlyinarod]

26.05.2023 в 23:10, yatcheh сказал:

твёрдый раствор - это большая редкость

Подавляющее большинство твердых тел есть твердые растворы.

Изменено 27 Мая, 2023 в 07:06 пользователем podlyinarod

[dmr]

26.05.2023 в 23:27, yatcheh сказал:

Церий, лантан, празеодим плавятся ниже 1000С, железо и марганец - выше. Так какие у них должны быть эвтектики?

Алюминий, цинк, олово тоже плавятся много ниже 1000, однако они вообще к угольку индифферентны

26.05.2023 в 23:27, yatcheh сказал:

1. Не существует взаимно нерастворимых веществ

Допустим, с большой натяжкой 

26.05.2023 в 23:27, yatcheh сказал:

2. Растворённое вещество всегда понижает температуру начала кристаллизации растворителя

А перитектики как же , интерметаллиды...?

26.05.2023 в 23:27, yatcheh сказал:

Другое дело, что если растворимость компонента А в Б при температуре его кристаллизации очень мала, обнаружить существование эвтектической фазы весьма затруднительно.

Ну это уже на грани фокус мокус. Мол не то что этого нет, а ты просто не видишь. Хотя с атомами это проканало))  их не видно, но они есть))

26.05.2023 в 23:27, yatcheh сказал:

а уж в таких системах

А что особенного в бинарных системах металл углерод?

[dmr]

26.05.2023 в 23:27, yatcheh сказал:

от всего прочего, что отличает один металл от другого. 

Но при этом есть и схожие моменты, от них может плясать?

В чем растворим уголёк, он имеет эвтектики на уровне 15-20 молярных процента. При этом эвтектики с металлами почему то разных собственных кристаллических решёток, но диаграммы в целом похожи.

27.05.2023 в 05:03, бродяга_ сказал:

это растворенные примеси формируют кристаллическую решетку. подобно заборам на земельных участках города, то есть по границам

кристалла примеси, как бы образуют саму границу или заборы.

 

Хотите сказать углерод в твердых раствора неравномерно распределен, как макро вкрапления?

[бродяга_]

27.05.2023 в 10:30, dmr сказал:

А что особенного в бинарных системах металл углерод?

для карбидов это твердость и тугоплавкость. бориды близки к этим параметрам, но чаще малость уступают.

в реальных сплавах обычно присутствуют еще разные примеси уже изменяющие бинарное строение.

[Arkadiy]

27.05.2023 в 10:06, podlyinarod сказал:

Подавляющее большинство твердых тел есть твердые растворы.

Вы сильно ошибаетесь. Выпутаете соединения, дисперсии, смесит и растворы при кристаллизации расплава, состоящего из двух компонентов , нереагирующих между собой, обычно образуется две кристаллические фазы, притом весьма чистые по составу

Изменено 27 Мая, 2023 в 08:38 пользователем Arkadiy