ния кристаллин, решоток, металлов и сплавов.
После открытия в 1912 (Лауэ) интерференции рентгеновых лучей в кристаллах возник рентгеновский структурный анализ, колоссально обогативший металлографию. Рентгеновский анализ позволил разрешить ряд следующих вопросов, либо вообще неразрешаемых, либо разрешимых лишь частично обычными металлографии. приемами: 1) определение симметрии кристаллин, решотки и распределения в ней атомов; 2) определение количества фаз; 3) определение величины зерна; 4) определение границ фазовых областей; 5) определение различных внутренних напряжений по искажению кристаллин, решотки; 6) определение расположения атомов в твердых растворах: упорядоченного, неупорядоченного; 7) определение кристаллографии, ориентировок зерен одной фазы или кристаллитов разных фаз. — В результате применения структурного рентгеновского анализа в наст, время исследованы решотки почти всех металлов, причем оказалось, что металлам свойственны решотки высокой симметрии, гл. обр. кубические и гексагональные, плотно упакованные. Далее обнаружена определенная зависимость между типом структуры металла и его положением в периодической системе элементов: металлы одной и той же группы имеют одинаковую решотку, напр., Li, Na, К, Rb, Cs — решотку центрированного куба с координационным числом 8; Be, Mg, Zn, Cd, Hg — гексагональную с координационным числом 12; Ge, Sn, Pd — кубич. решотку типа алмаза с координационным числом 4.
Все 9 металлов VIII группы — y-Fe, у-Со, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt — имеют решотку куба с центрированными гранями с координационным числом 12. Рентгеновский анализ подтвердил наличие ранее открытых аллотропических модификаций ряда металлов и открыл новые. Так, оказалось, что Со и Ti имеют при обычных температурах гексагональную, плотно упакованную решотку, а выше 477° и 231° — кубическую с центрированными гранями. Fe до 906° имеет решотку центрированного куба, между 906° — 1.401° — куб с центрированными гранями, выше 1.401° — центрированный куб. Серое Sn имеет решотку типа алмаза, при 13° оно переходит в белое Sn с тетрагональной решоткой. Аллотропию показывают также Мп, Zr.
Cd и др. металлы.
Большие достижения имеет М. в одной из наиболее темных областей металловедения — в области строения сплавов. До последнего времени было совершенно неясно, каким закономерностям подчиняются такие явления, как возникновение т. н. промежуточных интерметаллич. фаз, имеющих решотку, отличную от решотки составляющих сплав компонентов.
Примерами таких фаз являются хим. соединения, не подчиняющиеся обычным правилам валентности: CuZn, Cu3Al, AgMg, AgCd, AuZn, Co Al, FeAl и др.
Все эти интерметаллич. соединения имеют одинаковую решотку /? — фазы, типа латуни или бронзы, т. е. решотку центрированного куба.
При этом у всех этих соединений отношение числа валентных электронов к числу атомов постоянно и равно 3/2. Решотку у-фазы, т. е. кубическую с большим периодом и большим числом атомов в ячейке, имеют соединения: Cu5Zn8, Cu5Cd8, Cu31Sn8, Ag5Zn8, Au5Zn8, Fe5Zn21, Co5Zn21, Na31Pb8 и др. Для всех этих соединений отношение числа валентных элек 92
тронов к числу атомов равно 21/13. Далее, решотку е-фазы, т. е. гексагональную, имеют соединения: CuZn3, Cu3Sn, AgZn3, AuZn3, Ag3In, Au3Hg. Для этих фаз отношение числа валентных электронов к числу атомов равно т. е. тоже постоянно. Все указанные фазы подчиняются правилу Юм — Розери, согласно которому металлич. соединения образуют вполне определенный тип кристаллич. решотки тогда, когда отношение числа валентных электронов атомов соединения к числу этих атомов равно либо 3/2, либо 21/1з, либо 7/4. Эта закономерность, открытая^впервые Юм — Розери и примененная к большой группе металлов, получила в последнее время дальнейшее развитие в работах Берналя, Джонса и Конобеевского (СССР, Москва).
Здесь металлофизика связывает строение сплавов с первичными величинами, какими являются атомный номер, число валентных электронов и их распределение в атоме.
Рентгенографический анализ позволил определить также распределение атомов компонентов в решотке твердого раствора. Металлографы, изучая превращения в твердом состоянии, часто обнаруживали резкое изменение физич. свойств, напр., электропроводности при определенной термич. обработке однофазного твердого раствора, к-рый, казалось, не должен был бы иметь никаких превращений. Рентгенографическим путем было показано, что в основе подобных изменений свойств лежит переход атомов растворенных металлов из статистически неупорядоченного распределения по узлам кристаллич. решотки в упорядоченное, когда атомы данного элемента занимают тождественные места в кристаллич. решотке. В некотором случае упорядочению отвечает изменение типа решотки, в большинстве же случаев процесс упорядочения происходит в той же решотке при понижении температуры. В настоящее время известны многие интерметаллические соединения, получающиеся в твердом состоянии путем упорядочения атомов компонентов. Переход твердого раствора с неупорядоченным расположением атомов компонентов в упорядоченный раствор, т. е., по существу, в химич. соединение, сопровождается ростом электропроводности на 20—400—300%, так как интерметаллич. соединение обладает более правильным строением силового поля атомов, что облегчает проход электронов, т. е. увеличивает электропроводность. Образование интерметаллич. соединений в системах Fe — Pt, Со — Pt, Со — Pd приводит, повидимому, к созданию чрезвычайно интенсивных внутренних натяжений и связанных с ними высоких значений коэрцитивной силы и остаточной индукции этих ферромагнитных сплавов.
С помощью рентгенографии, анализа был решен также очень важный вопрос о механизме фазовых превращений в сплавах. Оказалось, что при выделении новой фазы из твердого раствора или при переходе одной фазы в другую существует определенная геометрии, связь между решоткой исходной фазы и решоткойновой фазы. Так, например, при выделении a-железа из у-раствора (Видманштетовы фигуры) при высоких температурах, а также при образовании мартенсита из переохлажденного аустенита (т. е. у-раствора) грань (011) и направление [111] феррита (мартенсита) совпадают с гранью (111) и направлением [101] в аустените. Общая закономерность, управляющая такой ориентировкой при превращениях,
