Твердым раствором называют сплав, у которого атомы растворенного компонента размещены в кристаллической решетке растворителя. Это распределение может быть в строгом порядке или беспорядочным. Например, при медленном охлаждении в сплавах золота с медью в соотношении 3:1 одни плоскости оказываются сплошь заняты атомами меди, другие — атомами золота. Твердые растворы образуют хромоникелевые сплавы, железоуглеродистые сплавы.
Только медленное охлаждение сплава типа твердого раствора позволяет добиться однородности состава сплава по всей массе. Быстрое же охлаждение вызовет неоднородность слитка, так как кристаллы, выделившиеся из жидкого сплава до и после быстрого охлаждения, будут иметь различный состав.
Если сплав, образующий твердый раствор, неправильно приготовить, например не дать платине достаточно раствориться в золоте при высокой температуре, то сплав будет непластичен, в нем появится хрупкость.
Для устранения неоднородности в слитках и изделиях их подвергают повторному нагреву до температуры, близкой к точке плавления, с тем чтобы с помощью диффузии, усиливающейся при высокой температуре, выровнять состав сплава.
При расплавлении двух металлов, металла и металлоида иногда образуются между ними химические соединения, например серебро с кадмием, углерода с железом, хромом.
Структура сплавов может представлять собой также и механическую смесь кристаллов чистых элементов, твердых растворов и химических соединений.
Физико-химические и технологические свойства сплавов определяются прежде всего их составом, а также структурой.
В ортопедической стоматологии нашли применение следующие сплавы: на основе золота, на серебряной основе, серебряно-палладиевой основе, нержавеющая сталь, хромокобальтовые сплавы. Эти сплавы обладают высокими физико-механическими свойствами и химической стойкостью.
Для изготовления временных аппаратов применяют сплавы алюминия — дюралюминий и алюминиевая бронза. Эти сплавы обладают недостаточной химической стойкостью.
Для изготовления штампов, моделей применяются сплавы на основе свинца и олова, отличающиеся своей легкоплавкостью.
Для сопоставления приводим в табл. 7 физико-механические свойства сплавов, используемых в ортопедической стоматологии.
Химические свойства сплавов металлов обусловливаются двумя показателями—химической и электрохимической стойкостью сплава в различных средах.
При изготовлении деталей протезов из сплавов металлов применяются различные технологические процессы: литье, прокатка, волочение, штамповка, паяние, шлифовка, полировка.