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 позволил^ 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, 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 и т. д. Об особенности металлов менять свои свойства при
соединении с другими материалами знали еще в древности. Так, 5 тыс. лет
назад научились делать твёрдую 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, потому что 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; широко используемый в самолетостроении д у р а л гоми н -
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 действию
кислот и широко применяются в химической промышленности; наконец, они
жаропрочны, поэтому служат для изготовления деталей двигателей
реактивных самолетов.
Еще более удивителен сплав никеля с титаном - нитинол. Этот сплав
обладает <памятью>. Если изделие из нити'нола 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.
Типографские шрифты отливают из сплава свинца, сурьмы и олова,
называемого гартом.
Сейчас в промышленности применяется свыше 10 тыс. сплавов, но это далеко
не предел. Ученые упорно ищут и находят все новые и новые соединения
металлов, обладающие неизвестными ранее свойствами (см. Легирование) .
Изучение свойств сплавов расширило возможности их использования в
различных отраслях промышленности и техники.
