Оглавление:
СТРОЕНИЕ РЕАЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
- Структура реального металла Настоящий металл, используемый в качестве строительного материала, состоит из большого количества кристаллов неправильной формы. Эти кристаллы называются зернами или микрокристаллами, а структура называется поликристаллической или зернистой. существующие технологии получения НС металлов позволяют получить идеальную степень чистоты, поэтому реальный металл содержит примесные атомы.
Металлы, содержащие 99,9%, химически чисты. 99,99%особая чистота, 99,999% ультравысокая очищенность. Размер и структура примесей Камеди существенно отличается от атомов основного компонента. Таким образом, рез металла и силовые канавки в его структуре существенно отличаются от теории. Дефекты кристаллической структуры подразделяются на поверхностные, точечные и линейные по геометрическим признакам. Поверхностный дефект-это граница раздела между отдельными частицами или субзернами и поликристаллическими металлами.
Дефекты упаковки также включены. Людмила Фирмаль
Границы между отдельными частицами представляют собой переходную область до максимального числа шириной в десять атомов, а решетка частиц с определенной ориентацией кристалла преобразуется в решетку другой частицы с другой ориентацией кристалла(см. Рис. 5. а).в результате на зерне наблюдаются искаженные кристаллические структуры и более высокие энергетические состояния boundaries. In кроме того, в границах зерен промышленных металлов накапливаются примеси, которые в дальнейшем нарушают правильное расположение атомов.
Это определяет особенности поведения границ зерен при механическом, температурном и химическом воздействии. В результате неупорядоченной структуры граница ослабляет или затвердевает металл, что приводит к межзеренному (межзеренному) или транскристоритовому (по зерну) разрушению соответственно. Под действием высокой температуры металл стремится уменьшить поверхностную энергию границ зерен за счет роста зерен и уменьшения длины границ зерен.
- Под действием химии границы зерен становятся более активными, в результате чего на границах зерен начинается коррозионное повреждение (это лежит в основе микроанализа металлов при изготовлении чешуек). Существует еще одна причина поверхностных искажений в кристаллической структуре металлов. Если рассматривать зерно при большом увеличении, то видно, что внутри него имеются участки с неправильной ориентацией относительно друг друга под углом 15-30′. Но… Рисунок 5.
Причины возникновения дефектов поверхности： границы зерен а-поликристаллической структуры металла: б-участок мозаичного блока неупорядоченной структуры зерна 15… 3(у Такая структура называется блоком или мозаикой, а площадь называется блоком мозаики(рис.5, б). Свойства металлов зависят как от размеров блоков и частиц, так и от их взаимной ориентации.
Изучение структуры металлов с помощью рентгеновского анализа и электронной микроскопии позволило подтвердить, что внутренняя кристаллическая структура частицы или блока не является correct. Людмила Фирмаль
In в кристаллической решетке реальных металлов имеются дефекты, которые разрушают связи между атомами и влияют на свойства металла. К ним относятся точечные дефекты и линейные дефекты. Точечные дефекты малы в 3-х измерениях и близки к точечным по размеру. Тип этих дефектов показан на рисунке. 6. 1. одним из распространенных дефектов являются вакансии, то есть те места, которые не заняты атомами (дефекты Шоттки).
Новый атом заменяется вакантным участком, а место вакантной»дыры»образуется рядом. По мере повышения температуры концентрация вакансий увеличивается. Атомы, расположенные вблизи поверхности, могут достигать поверхности кристалла, поэтому их расположение принимают атомы, находящиеся дальше от поверхности. Наличие вакансий в решетке придает атомам подвижность. То есть он позволяет атомам пересекаться в процессах самодиффузии и диффузии, тем самым влияя на такие процессы, как старение, эмиссия вторичных фаз и др. А Б в Рисунок 6.Типы точечных дефектов ： л-вакантно: б-замещенных атомов: с-атомов Другой точечный дефект-это дислоцированный атом (дефект Френкеля), то есть внутренний атом металла, который покидает участок решетки и занимает где-то в gap. In в этом случае вакансии образуются в местах смещения атомов.
Концентрация таких дефектов невелика, так как их образование требует значительных энергозатрат. 13 Все металлы занимают позиции основных атомов в кристаллической решетке (замещения) или вводятся в ячейку (интерстициальные) примесные атомы. Вокруг точечных дефектов нарушается регулярность кристаллической структуры и силовое поле атомов во всех направлениях. Линейные дефекты малы в 2-х измерениях, а в 3-х измерениях они могут достигать длины кристалла (частицы).Линейные дефекты включают вакансии, интерстиции и дислокации.
Дислокация-это особый дефект кристаллической решетки. С точки зрения теории дислокаций учитываются изменения прочности, фазы и структуры. Дислокации-это линейные дефекты, которые образуют полосы сдвига внутри кристалла. К основным типам дислокаций относятся режущая кромка и винт(рис. 7). Если в кристалле появляется полуплоскость избыточных атомов, то образуется краевая дислокация. Это называется дополнительной поверхностью.
Это ребро 1-1 создает линейный дефект решетки, называемый краевой дислокацией. Если дислокация расположена в верхней части кристалла, а если дислокация находится в нижней части, то она обозначается знаком»1″, то условно принято, что дислокация положительна-отрицательна («Т«).краевая дислокация может перемешиваться вдоль кристалла (по плоскости сдвига) до тех пор, пока не достигнет границы частицы (блока) и не образуется шаг атомного расстояния. Винтовая дислокация(рис. 7, б). Q формируется несовершенным сдвигом кристалла вдоль plane.
In контраст с краевой дислокацией Винтовая дислокация параллельна вектору сдвига. Если она образуется при движении по часовой стрелке, то ее называют правой, а против часовой-против часовой стрелки. Рисунок 7.Виды дислокации： а-винтовая дислокация; б-винтовая дислокация Раздел ножницы вопрос Дислокации образуются при кристаллизации металлов в процессе «схлопывания» вакансионной группы, а также в процессе пластической деформации и фазового перехода transformation. An важной особенностью дислокационной структуры является плотность дислокаций.
Плотность дислокации p означает общую длину дислокации XI (см) (см3) на единицу объема V Crystal. So, размер плотности дислокации составляет см2.Для отожженного металла, это 10 10 см.2.Вследствие низкотемпературной пластической деформации потенциал электризации дислокации увеличивается до 10-1012 см2. Дислокации, наряду с другими дефектами, участвуют в фазовом превращении, перекристаллизации и служат готовым центром при осаждении Фазы 2 из твердого раствора. Вдоль дислокации скорость диффузии на несколько порядков выше, чем у бездефектной кристаллической решетки. Дислокация.
Чтобы уменьшить искажение решетки, примеси сжимаются атомами, особенно концентрация интерстициальных примесей. Атомы примеси образуют вокруг дислокации зону повышенной концентрации, которая препятствует перемещению дислокации и укрепляет металл. Все эти дефекты кристаллов (триплет) приводят к появлению внутренних напряжений. Напряжения типа I, II и III различаются по величине объема, в котором они уравновешиваются. Класс 1 внутренние напряжения-это зональные напряжения, возникающие между отдельными зонами сечения или между отдельными частями детали.
К ним относятся термические напряжения, возникающие при сварке, ускоренный нагрев и охлаждение при термообработке. 2-й тип внутреннего напряжения-дислокационная структура металла, возникающая внутри частицы или между соседними частицами. 3-й тип внутреннего напряжения-возникает в объеме порядка нескольких единичных ячеек. Основная причина-точечный дефект. Внутренние остаточные напряжения опасны тем, что они увеличивают рабочее напряжение и могут привести к преждевременному разрушению конструкции. Первый тип отжига выполняется для уменьшения внутренних остаточных напряжений
Смотрите также:
| Энергетические условия и механизм процесса кристаллизации | Атомно-кристаллическая структура металлов |
| Строении металлического слитка | Полиморфные превращения |
