Металлы и сплавы являются, как правило, кристаллическими материалами, хотя обычно не имеют кристаллических граней, знакомых нам по минералам. Кристаллическая структура металлов и сплавов определяет их свойства, в частности анизотропию, т.е. неодинаковость свойств материала по разным направлениям в кристалле. Таким образом, свойства типа жесткости и теплового расширения для разных осей кристалла различны. Часто анизотропия металлического объекта незаметна, так как он состоит из мелких кристалликов (рис. 1), имеющих произвольную ориентацию кристаллических осей, что приводит к усреднению анизотропии в объекте как целом. Если, однако, кристаллические оси стремятся принять некоторое предпочтительное направление, то говорят, что объект имеет предпочтительную ориентацию, или текстуру.

Структура кристаллической решетки. Большинство простых металлов кристаллизуется в довольно простую структуру, например кубическую или гексагональную с плотной упаковкой, или в объемно-центрированную кубическую структуру, в которой атомы расположены в вершинах и центре кубической элементарной ячейки (рис. 2). Олово и уран могут служить примерами металлов, которые имеют более сложную кристаллическую структуру с тетрагональными или ромбическими элементарными ячейками. См. также КРИСТАЛЛЫ И КРИСТАЛЛОГРАФИЯ; МИНЕРАЛЫ И МИНЕРАЛОГИЯ; ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА.

Когда один металл хорошо перемешивается с другим, то образуется либо твердый раствор, либо интерметаллическое соединение. В твердом растворе атомы распределены произвольным образом и среднее расстояние между ними различно, но кристаллическая структура сохраняется. Интерметаллическое соединение обычно имеет кристаллическую структуру, которая отличается от структуры составляющих его металлов, а его атомы распределяются упорядоченным образом.

Интерметаллические соединения в большинстве случаев имеют простую формулу, например CuZn, Ni3Al или Cu5Sn. Некоторые из них строго ограничены своим идеальным составом; для многих других, однако, характерен значительный диапазон возможных составов. В годы зарождения физического металловедения, когда еще не была ясна природа химической связи, интерметаллические соединения относили к дальтонидам и бертоллидам, названным так Н.С.Курнаковым в честь Дж.Дальтона (1766-1844), который отстаивал идею постоянной атомной основы химических соединений, и К.Бертолле (1748-1822), основателя учения об изменяющемся химическом равновесии. Теперь механизм соединения металлов стал более понятным, и указанные термины начинают выходить из употребления. Бертоллид неидеального состава представляет собой в действительности твердый раствор; твердый раствор, основанный на чистом металле, называют "предельным" ("граничным") твердым раствором.

Фазы. Сплавы могут содержать области из двух или более кристаллических структур, различающихся составом. В типичном случае одна область состоит из предельного твердого раствора и одна или несколько - из интерметаллических соединений. Такие области называются фазами. В частично расплавленном сплаве жидкая область также является отдельной фазой. Число, кристаллическая структура, состав и относительная доля фаз в сплаве, рассматриваемые как функции температуры и полного состава сплава, служат основой диаграмм равновесия. К их описанию мы и переходим.

им. М. И. Калинина, основан в 1930 как Московский институт цветных металлов и золота. В 1940 институту присвоено имя М. И. Калинина. В 1958 переведён в Красноярск.

В 1972/73 учебном году в составе института: факультеты - горный, металлургический, технологический, электромеханический, вечерний и заочный, подготовительное отделение, аспирантура, 28 кафедр; в библиотеке свыше 300 тыс. тт. В 1972/73 учебном году обучалось св. 5 тыс. студентов, работало около 400 преподавателей, в том числе 7 профессоров и докторов наук, свыше 100 доцентов и кандидатов наук. За годы существования (1930-72) институт выпустил свыше 13 тыс. специалистов. Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1970).

видманштеттенова структура (в металловедении), разновидность металлографической структуры сплавов, отличающаяся геометрически правильным расположением элементов структуры в виде пластин или игл внутри составляющих сплав кристаллических зёрен. В. с. впервые обнаружена английским учёным У. Томсоном и австрийским учёным А. Видманштеттеном (A. Widmannstätten) в начале 19 в. при изучении железо-никелевых метеоритов (так называемые видманштеттеновы фигуры). Термин "В. с." применялся для характеристики структуры сильно перегретой или литой стали, в которой выделяющийся из Аустенита избыточный Феррит располагается вдоль октаэдрических плоскостей кристаллов аустенита; в настоящее время употребляется при описании др. геометрически упорядоченных структур в сплавах. Возникновение таких структур объясняется тем, что при вторичной кристаллизации и перекристаллизации в твёрдом состоянии пластинчатая или игольчатая форма образующих структуру кристаллов и сочленение их определёнными, сходными по атомному строению, плоскостями обеспечивают минимальную величину упругой и поверхностной энергии.

Лит.: Кащенко Г. А., Основы металловедения, Л. - М., 1949, с. 273-78.

В. Д. Садовский.