Включения в металлах

ВКЛЮЧЕНИЯ в металлах и сплавах, обособленные фазы, представляющие собой преимущественно химические соединения металла или металла и легирующих элементов (в сплавах) с примесями, которые остаются после технологического передела или попадают в металлические изделия из окружающей среды при их изготовлении, хранении, эксплуатации. В ряде случаев включениями являются химические элементы, не вступающие во взаимодействие с металлом (например, медь в стали). Форма, размер, химический состав, кристаллическая структура включения, а также их распределение по объёму слитка или заготовки определяются примесным составом металла (сплава) и особенностями физико-химического взаимодействия отдельных примесей с металлом-основой и легирующими элементами, режимами плавки, кристаллизации, термомеханической обработки. Включения бывают металлические (интерметаллиды, а также металлоподобные соединения - карбиды, бориды, силициды металлов), неметаллические (оксиды, нитриды, фосфиды, сульфиды металлов и др.). Включения могут быть округлой, игольчатой, древовидной формы или в виде плёнок; средний размер колеблется от нескольких нанометров до нескольких миллиметров. Включения размером более 1 мм называются макровключениями, которые в металлах и сплавах обычно встречаются в виде частиц шлака, продуктов эрозии огнеупоров и тому подобное, не успевших всплыть на поверхность расплава или раствориться в нём. Количество включения в металлах и сплавах снижается при их очистке от примесей.

Включения оказывают как отрицательное (например, образуют дефекты), так и положительное (служат модификаторами) влияние на свойства металлов и сплавов. Измельчение включения, придание им сферической формы, равномерное распределение мелких включений по объёму слитка (заготовки) улучшает качество металлов и сплавов (повышает прочностные и технологические свойства), что достигается при оптимизации режимов плавки, литья и термомеханической обработки. При изучении включения применяют методы оптической и электронной микроскопии, рентгенографии, петрографии, спектрального анализа и др.

Лит.: Бочвар А. А. Металловедение. 5-е изд. М., 1956; Виноград М. И., Громова Г. П. Включения в легированных сталях и сплавах. М., 1972; Девятых Г. Г., Бурханов Г. С. Высокочистые тугоплавкие и редкие металлы. М., 1993.