- •Строение конструкционных материалов.
- •Температура кристаллизации
- •Кристаллическое строение конструкционных материалов
- •Особенности строения (оцк)
- •Особенности строения (гцк)
- •Особенности строения (гпу)
- •Дефекты кристаллических решеток.
- •Линейные дефекты кристаллических решёток
- •Двухмерные дефекты кристаллических решёток
- •Типы кристаллических решёток
- •Анизотропия кристаллов и его влияние на свойства материалов.
- •Влияние дефектов кристаллических решеток на свойства материалов.
- •Виды кристаллических решеток сплава.
- •Понятие о фазах, виды фаз.
- •Механические свойства конструкционных материалов.
- •Технические свойства конструкционных материалов.
- •Литейные сплавы.
- •Производство чугуна. Исходные материалы.
- •Подготовка материалов к доменной плавке
- •Понятие о работе и устройство доменной печи
- •Производство стали. Исходные материалы
- •Конверторные способы получения сталей
- •Мартеновские способы производства сталей
- •Получение сталей в электрических печах
- •Разливка сталей и получение слитков
- •Непрерывная разливка сталей
- •Определение стали и чугуна
- •Раскисление сталей
- •Влияние серы и фосфора на свойства сталей
- •Легирование сталей
- •Классификация сталей
- •Маркировка сталей
- •Конструкционные строительные стали
- •Углеродистые качественные стали
- •Легированная сталь
- •Углеродистые инструментальные стали
- •Специальные стали (пружинные, шарикоподшипниковые, автоматные и др.)
-
Строение конструкционных материалов.
Металлы — кристаллические тела, атомы которых располагаются в геометрически правильном порядке, образуя кристаллы, в отличие от аморфных тел (например, смола), атомы которых находятся в беспорядочном состоянии. Металлические и большинство неметаллических твердых материалов имеют кристаллическое строение. Характерными признаками кристаллических тел являются способность сохранять свою форму и оставаться твердыми при нагреве вплоть до критической температуры, при которой они дискретно переходят в жидкое состояние. Переход кристаллических тел из твердого в жидкое состояние и наоборот совершается изотермически, т. е. при определенной температуре, называемой температурой плавления.
-
Температура кристаллизации
Температура начала кристаллизации (температура замерзания) - температура, при которой в результате охлаждения раствора начинается образование кристаллов.
-
Кристаллическое строение конструкционных материалов
Металлы — кристаллические тела, атомы которых располагаются в геометрически правильном порядке, образуя кристаллы, в отличие от аморфных тел (например, смола), атомы которых находятся в беспорядочном состоянии.
Располагаясь в металлах в строгом порядке, атомы в плоскости образуют атомную сетку, а в пространстве — атомно-кристаллическую решетку. Линии на этих схемах являются условными; в действительности никаких линий не существует, а атомы колеблются возле точек равновесия, т. е. узлов решетки с большой частотой.
Все кристаллические тела образуют семь разновидностей кристаллических решеток, из которых для металлов наиболее характерны объемно-центрированная кубическая (ОЦК), гранецентрированная кубическая (ГЦК) и гексагональная плотноупакованная (ГПУ) (рис.1)
-
Особенности строения (оцк)
В ячейке кубической объемно-центрированной кубической решетки (ОЦК) атомы расположены в вершинах куба и в центре куба; такую решетку имеют хром, ванадий, вольфрам, молибден и др.
-
Особенности строения (гцк)
В ячейке кубической гранецентрированной решетки атомы расположены в вершинах и в центре каждой грани куба; такую решетку имеют алюминий, никель, медь, свинец и др.
-
Особенности строения (гпу)
В ячейке гексагональной решетки атомы расположены в вершинах шестиугольных оснований призмы, в центре этих оснований и внутри призмы; гексагональную решетку имеют магний, титан, цинк и др. В реальном металле кристаллическая решетка состоит из огромного количества ячеек.
Рис. 1. Схемы кристаллических решеток:
а - объемно-центрированная кубическая; б — гранецентрированная плотно-упакованная; в — гексагональная плотноупакованная
-
Дефекты кристаллических решеток.
Строение и свойства реальных кристаллов отличаются от идеальных, представленных на рис. 1, вследствие наличия в них дефектов, которые подразделяют на поверхностные и внутренние. Реальный единичный кристалл обладает свободной (наружной) поверхностью, на которой уже вследствие поверхностного натяжения решетка будет искажена. Это искажение может распространяться и на прилегающую к поверхности зону.Дефекты внутреннего строения подразделяют на нульмерные (точечные), одномерные — линейные и двухмерные, т. е. развитые в двух направлениях. К точечным дефектам относятся: вакансии в случае, когда отдельные узлы кристаллической решетки не заняты атомами; дислоцированные атомы, когда отдельные атомы оказываются в междуузлиях, или примесные атомы, количество которых даже в чистых металлах весьма велико. Около таких дефектов решетка будет упруго-искаженной на расстоянии одного,двух ее периодов (рис. 5, а)Линейные дефекты малы в двух измерениях кристаллической решетки и достаточно велики в третьем. К таким дефектам относятся смещения атомных плоскостей или дислокации и цепочки вакансий (рис. 5, б). Поверхностные дефекты малы только в одном направлении; в двух других они могут достигать размера кристаллита. Рис.5. Дефекты кристаллической решетки:
а — точечные; б — линейные; в- двухмерные (плоскостные)