Что получится, если сплавить все металлы сразу?⁠⁠

Если сплавить два (или даже больше) разных металла в единый сплав или использовать какие-то специальные легирующие добавки, то получится абсолютно новый материал со свойствами, как правило, превосходящими свойства исходных материалов. Ну или со свойствами, которые будут значительно уступать исходникам, но это в случае неудачи...

Чистые металлы на практике используются довольно редко. Применяют именно сплавы.

Все мы хоть раз да слышали про такие интересные сплавы, как победит, из которого сегодня делают сверла для бурения бетонных стен или про булат, который обладает феноменальными для металла свойствами. Примеров великолепных свойств можно привести огромное количество.

Почему бы всё не сплавить разом?

Невольно появляется мысль, что если сплавить все металлы разом, то можно получить нечто что-то типа супер-материи. Этакий криптонит по-земному. Вот только даже если подобрать правильную пропорцию каждого из элементов, входящих в состав общего расплава, то сплавить все металлы разом и получить хоть какие-то, более или менее, адекватные свойства у нас не получится.

Скорее всего после кристаллизации исходного расплава получится нечто типа сильно гетерогенной системы, в которой некоторые элементы сплавятся друг с другом, а некоторые образуют неоднородные области с неравновесной концентрацией. Этот квазимодо будет ломаться руками и не обладать никакими механическими или физическими свойствами.

Всё дело в том, что для получения нормального сплава требуется тщательный подбор концентраций всех входящих в него элементов и необходимо их правильное совместное действие. Если просто так взять и сплавить все существующие металлы, то не получится ничего.

Существуют взаимоисключаемые компоненты, которые не подружатся не только в кристаллизованном состоянии, но и в расплаве расслоятся по плотностям, сделав получение гомогенной отливки невозможным

Пару слов про правильный подбор компонентов

Работа над любым сплавом начинается с тщательного анализа теоретических источников. Для большей части возможных комбинаций были экспериментальным путем отрисованы диаграммы состояния. Это своеобразные графики, которые показывают состояние совместной системы в зависимости от её температуры и взаимной концентрации компонентов.

Диаграммы бывают тройные и объемные, где компонентов сплавления значительно больше.

Изначально выбор будущих компонентов начинается с анализа возможного их химического взаимодействия и прочих параметров типа радиуса атомов или исходной структуры. Потом проверяются уже имеющиеся диаграммы состояния и только после этого изготавливаются образцы. Компоненты могут оказаться в самом разном состоянии - начиная от твёрдого раствора и кончая химическим соединением.

Про несмешивающиеся компоненты

Причин из-за которых в одном расплаве не уживутся сразу все металлы сразу очень много. Например, можно попасть в несмешивающиеся компоненты. Это такие компоненты, которые оказавшись в одном расплаве не растворяются друг в друге, а образуют два несмешивающихся слоя. Если такое застынет в обычных условиях, то выйдет гетерогенное нечто.

Однако и несмешивающиеся компоненты можно использовать во благо. Например, мой научный руководитель Шляпин Анатолий Дмитриевич совместно с Авраамовым Юрием Серафимовичем развивали целое направление в материаловедении, где несмешиваемость исходных компонентов использовалась как основа получения невероятных механических свойств. Вот только при сплавлении всех металлов сразу такое сделать не получится, поскольку там использовались самые разные ухищрения, неприменимые к столь сложной системе.

В итоге, отвечая на поставленный вопрос, можно сказать примерно так - если сплавить все металлы и попробовать изготовить из этого нечто металлический сплав, то не получится ничего. Логика, что "из всего" можно получить вибраниум и сделать щит капитана Америки эквивалентна логике неумелого кулинара. Он тоже может сварить сразу все продукты в одной кастрюле или подержать огурцы в молоке для пущего веселья.

Если вам нравятся мои заметки, то буду рад видеть вас на своём тематическом Telegram-канале.