A szubsztitúciós és intersticiális ötvözetek közötti fő különbség az, hogy a helyettesítő ötvözetek akkor jönnek létre, amikor egy fématom egy másik, hasonló méretű fématomot helyettesít a fémrácsban, míg az intersticiális ötvözetek akkor jönnek létre, amikor kis atomok behatolnak a fémrács lyukaiba.
Az ötvözet fémek keveréke. Ez a keverék azonban néha nemfémeket is tartalmazhat. A fémötvözetek előállítása magában foglalja az olvadt fémek keverését. Ott a fématomok mérete határozza meg a képződött ötvözet típusát; vagyis ha a fématomok azonos méretűek, akkor a képződött ötvözet helyettesítő. Ha a fématomok különböző méretűek, akkor a kapott ötvözet intersticiális.
Mik azok a helyettesítő ötvözetek?
A helyettesítő ötvözetek olyan fémötvözetek, amelyek atomcsere-mechanizmusokból képződnek. Itt egy másik fém fématomjai (a másik fém keveredve alkotja az ötvözetet) helyettesítik a fémrács fématomjait.
01. ábra: Helyettesítő ötvözet
Ez a helyettesítés csak akkor következik be, ha a fématomok hasonló méretűek. Néhány gyakori helyettesítő ötvözet a sárgaréz, a bronz stb. A fémrács rézatomjai ón- vagy cinkfématomokkal helyettesíthetők.
Mik azok a közbeiktatott ötvözetek?
Az intersticiális ötvözetek olyan fémötvözetek, amelyek intersticiális mechanizmusból képződnek. Ezenkívül ez a mechanizmus magában foglalja a kis atomok beillesztését a fémrácsok lyukaiba. A fémrács nagy fématomokat tartalmaz hálózati szerkezetben. Delokalizált elektronok is vannak a fématomok körül. Ezért, amikor egy olvadt fém egy másik, kis atomokat tartalmazó fémmel keveredik, intersticiális ötvözet képződik. Ezeknek a kis atomoknak azonban elég kicsiknek kell lenniük ahhoz, hogy beilleszkedjenek a rács lyukaiba.
02. ábra: Közbeiktatott ötvözet
A fémrácsba beilleszkedni képes kis atomok néhány példája a hidrogén, a szén, a bór és a nitrogén. Az intersticiális ötvözet gyakori példája az acél. Az acél vasat, szenet és néhány más elemet tartalmaz. Intersticiális ötvözet kialakítása során nem történik helyettesítés, mivel a kevert atomok nem elég nagyok a fématom helyettesítéséhez.
Mi a különbség a helyettesítő és a közbeiktatott ötvözetek között?
Helyettesítő vs közbeiktatott ötvözetek |
|
| A helyettesítő ötvözetek olyan fémötvözetek, amelyek atomcserélő mechanizmusokból képződnek. | Az intersticiális ötvözetek olyan fémötvözetek, amelyeket intersticiális mechanizmusból alakítanak ki. |
| Képződési mechanizmus | |
| Atomcsere mechanizmuson keresztül alakul ki. | Űrlapok a közbeiktatott mechanizmuson keresztül. |
| Az atomok mérete | |
| Ebben az ötvözetformában egy olvadt fémet egy másik, hasonló atomméretű olvadt fémmel kevernek össze. | Ebben az ötvözetképződményben az olvadt fémet kis atomokat tartalmazó vegyülettel keverik össze, amelyek képesek beilleszkedni a fémrács furataiba. |
| Gyakori példák | |
| Sárgaréz és bronz | Acél |
Összefoglaló – Helyettesítő és közbeiktatott ötvözetek
Az ötvözetek fémek és más nemfémek keverékei. Ezek az ötvözetek jobb tulajdonságokkal rendelkeznek, mint az egyes fémek. Kétféle ötvözet létezik, nevezetesen a helyettesítő ötvözetek és az intersticiális ötvözetek. A szubsztitúciós és intersticiális ötvözetek közötti különbség az, hogy a helyettesítő ötvözetek akkor jönnek létre, amikor egy fématom egy másik, hasonló méretű fématomot helyettesít a fémrácsban, míg az intersticiális ötvözetek akkor keletkeznek, amikor kis fématomok helyezkednek el a fémrács lyukaiba.
