Если посторонний человек попадает в лабораторию, то в его голове может родиться вопрос: «А что, если смешать все реактивы?». Ответ уже не раз пытались найти в разных интернетах. Сегодня мы пойдем дальше и обсудим, можно ли смешать все металлы в одном сплаве?
Когда мы сплавляем металлы вместе, то ожидаем, что они должны как-то подружиться и образовать общую структуру. Сделать это они могут тремя способами: образовать твердый раствор, химическое соединение и механическую смесь. Последняя нас сегодня не интересует, это что-то в сторону композитов.
С химическими соединениями тоже всё понятно. Жила себе отдельно медь и отдельно золото. А захотелось нам получить химическое соединение с вполне конкретной стехиометрией: Cu3Au. Тогда мы должны взять три части меди на одну часть золота и сплавить. Мы получим интерметаллид. В его кристаллической решетке атомы (вообще, ионы, но не будем душнить) меди будут расположены на одних, а атомы золота – на других, но вполне конкретных, местах.
А вот с твердыми растворами, на мой взгляд, интереснее. В твердых растворах атомы металлов разного сорта перемешаны в кристаллической решетке случайным образом. Мне кажется, что именно такая структура представляется человеком по умолчанию, когда разговор заходит о сплавах.
Так вот получить сплав, состоящий из трех компонентов – не трудно, из четырех – тоже можно, а вот из пяти – задачка со звездочкой. Чем больше в сплаве компонентов, тем больше у них будет возможностей разойтись на группки по интересам. Т.е. расслоиться на фазы.
Но как же всевозможные марки сталей, в которых «полтаблицы Менделеева», скажем: 10Х17Н13М2Т , там и железо, и никель, и хром, и молибден, и титан, и марганец. Ее что, не существует?
Компонентов в этой стали действительно много, но содержание многих из них невелико, менее 5 атомных %. В этом случае они скорее не полноправные компоненты, а легирующие добавки.
Но на самом деле такие многокомпонентные сплавы с равнозначным содержанием компонентов, их еще называют высокоэнтропийными, получить можно. Об этом в другой раз.