Полиморфные превращения в металлах и сплавах

В зависимости от температуры многие металлы могут существовать в разных кристаллических формах, или модификациях, так как в определенном температурном интервале будет существовать тот тип кристаллической структуры, который обладает меньшей свободной энергией. Переход чистого металла из одной модификации в другую в условиях равновесия протекает при постоянной температуре и сопровождается выделением теплоты при охлаждении и поглощением при нагреве. Так же как и при кристаллизации из жидкой фазы (первичной кристаллизации), имеет место переохлаждение или перенагрев относительно равновесной температуры, чтобы возникла разность свободных энергий образующейся и исходной модификаций. Полиморфное превращение может протекать по диффузионному и бездиффузионному (мартенситному) механизмам. В результате полиморфного превращения образуются новые зерна, имеющие другие форму и размеры, поэтому превращение также называют перекристаллизацией (или вторичной кристаллизацией). Это явление используют для измельчения крупного зерна, полученного при первичной кристаллизации или предварительном нагреве до высоких температур. Полиморфные модификации принято обозначать буквами α, β, γ, δ, по мере повышения температуры. Например, Tia<->Tiβ, Coa<->Соβ и др. Полиморфное превращение сопровождается скачкообразным изменением свойств металлов или сплавов: удельного объема, теплопроводности, теплоемкости, электропроводности, магнитных, механических и других свойств.