Оглавление:
Строение и упругая деформация металлических кристаллов
- Структура и упругая деформация металла CRI Из кристаллов. Учитывая внешнее представление о свойствах упругости и пластической деформации металлов, каковы внутренние механизмы этих процессов, что происходит с материалом при действии на него внешних сил?
Металл имеет кристаллическую структуру. При известных условиях могут образовываться крупные монометаллические кристаллы, которые называются так называемыми монокристаллами. Существует метод искусственного культивирования монокристаллов,
который используется в лабораториях для физических исследований. Но это происходит, когда металл затвердевает от расплава. Людмила Фирмаль
Существует множество центров кристаллизации, в результате чего технический металл состоит из большого количества кристаллов неправильной огранки, называемых кристаллитами или кристаллическими частицами. Расположение частиц является случайным, а неравномерность их формы обусловлена тем, что рост каждой частицы ограничен соседними частицами.
Атомы металла в каждом кристалле расположены очень четко; соединяя центр атома по прямой линии, мы получаем то, что называется кристаллической решеткой. Повторите здесь то же самое. Атомы удерживаются в решетке особым видом связи, называемым металлической связью. Природа этих связей такова: каждый атом отказывается от всех свободных электронов, полностью теряя контакт с каждым отдельным атомом и беспорядочно перемещаясь между ними, как частица газа.
- Атом, лишенный части электрона, становится электрически положительным, во время чего происходит электрическое отталкивание. Давление электронного газа, наоборот, стремится приблизить атомы друг к другу, а баланс сил притяжения и отталкивания обеспечивает стабильность кристаллической решетки. Сила взаимодействия между каждой парой атомов записывается почти так: Здесь g-расстояние между атомами, а A, B, t и p-константы данного вещества.§ 64] »
типичная кристаллическая структура металла 135 Так как показатель P больше показателя t, то преобладающая сила отталкивания на меньшем расстоянии уменьшается с увеличением расстояния G гораздо быстрее, чем сила притяжения. Приближенный график зависимости силы F от расстояния между атомами G показан на рисунке. В положении 79-точечного относительного равновесия, когда g=g0, сила F равна нулю.
Меняя расстояние, он отталкивается, когда приближается к атому, и обладает способностью притягиваться, когда атом удаляется. Людмила Фирмаль
Если это изменение мало, то зависимость силы от величины g-GV можно рассматривать в первом приближенном линейном приближении. Таким образом, ясно, что закон крюка является лишь эффективным приближением к малой деформации. Если сила такова, что расстояния между атомами равны, то горловина кристаллической решетки увеличивает расстояние между силами. Рассмотренная двухатомная модель позволяет определить свойства кристаллической решетки только качественно, ведь атомы расположены в пространстве, и взаимодействие между ними значительно сложнее.
Смотрите также:
| Диаграмма растяжения мягкой стали | Типичные кристаллические структуры металлов |
| Опыты на сжатие | Пластическая деформация монокристаллов |
