Справочники. Словари. Энциклопедии

 Энциклопедический словарь юного техника

Сплав — это соединение двух или более веществ, образовавшееся в результате кристаллизации (затвердевания) расплавов. В состав сплавов входят металлы и неметаллы: углерод, кремний, мышьяк, фосфор и некоторые другие элементы. Подавляющее большинство металлических изделий изготовлено из сплавов. Именно они позволили получить многие тысячи материалов с самыми разнообразными свойствами, в том числе и такими, каких нет ни у одного из составляющих сплав элементов. Например, Сплав может быть в 10—20 раз прочнее входящего в него металла, его температура плавления может быть намного выше или ниже, он может практически не менять своих размеров при нагревании и охлаждении и т. д.

Чистое железо — очень мягкий металл, из которого не сделаешь даже топора или ножа. Однако стоит добавить в расплавленное железо углерод, как оно делается твердым. Именно по количеству углерода, а следовательно, и по твердости различают железо, сталь, чугун.

Но не только углерод изменяет свойства стали. Добавленный в сталь вольфрам делает ее более твердой, хром — нержавеющей, марганец — износостойкой, ванадий —«неутомимой» (см. Легирование). Особенность металлов менять свои свойства при соединении с другими материалами знали еще древние. 5 тыс. лет назад научились делать твердую бронзу — расплавляя в одном тигле мягкие олово и медь.

Не все металлы могут сплавляться между собой. Например, железо и свинец или железо и висмут в расплавленном состоянии не смешиваются друг с другом, подобно воде с маслом: слишком различны их плотности. И все же ученые сумели получить соединения этих металлов — спеканием их порошков при высокой температуре (см. Порошковая металлургия).

Многие особенно важные для промышленности сплавы получили свои собственные названия: бронза — сплав меди с оловом; латунь — сплав меди с цинком; «крылатый металл» дуралюмин — сплав алюминия, меди, марганца и магния. Большая прочность и легкость этого сплава обеспечили ему широкое применение в авиации.

Замечательны сплавы никеля с хромом и железом. Они обладают высоким электрическим сопротивлением, и из них делают нагревательные, элементы для бытовых приборов и промышленных агрегатов; они не поддаются кислотам и широко применяются в химической промышленности; наконец, они жаропрочны, поэтому служат для изготовления деталей двигателей реактивных самолетов.

Еще более удивителен сплав никеля с титаном. Его называют — нитинол. Этот редкий сплав обладает «памятью». Если изделие из нитинола расплющить или согнуть, а потом нагреть, то оно «вспомнит», каким было до деформации, и восстановит первоначальную форму. И это свойство «запоминающих» сплавов уже используется в промышленности, например в космической технике.

Буквы, которые вы сейчас читаете, отпечатаны с помощью гарта — сплава свинца, сурьмы и олова, из которого отлит типографский шрифт.

Сейчас в промышленности применяется свыше 10 000 сплавов, но это далеко не предел. Ученые упорно ищут и находят все новые и новые соединения металлов, обладающие неизвестными доселе свойствами.