Глава 1.Kristallicheskoe структура и свойства на метали и сплави
кристалната структура на метали
Основните структурни материали са вече метали и техните сплави. Метали наречените твърдо кристално тяло с характерен метален блясък, и има висока топлопроводимост, електропроводимост, пластичност.
В твърдо състояние метали има кристална структура, която се характеризира с подредба на атоми (йони) в пространството за образуване на кристални решетки. Най-общо три вида кристални решетки:
· Орган центрирана кубична решетка - Ск (фигура 1.1). И - константа на решетка (разстоянието между два съседни въглеродни атома, както е измерено по ръба). Такива метали имат решетка: Fe Ti, Cr, Mo и др.;
· Лице центрирана кубична решетка - НСС (фигура 1.2.). Такава метална решетка са: Fe, Cu, Ni, и др.
· Шестоъгълна близо - графичния процесор (фигура 1.3.). Такива метали са с решетка: Mg, Ti и др.
Фиг. 1.1. ск решетка
Някои метали променят решетка в зависимост от температурата. Това явление се нарича полиморфизъм или allotropism. Всеки полиморфна определен от гръцката азбука.
По този начин, полиморфизъм особен жлеза. Промяна на желязо решетка се извършва при температура от 911 ° С Модификация желязо, която съществува при температура под 911 ° С, и има Ск решетка е означен Feα, модификация, която съществува при температура над 911 ° С, има FCC решетка, и е означен Feγ. Същото важи и за титан. Котел с решетка графичния процесор, означен Tiα, титан и с Ск решетка е означен Tiβ.
Полиморфизъм е от голямо практическо значение. При използване на този феномен базирани методи втвърдяване и омекотяване сплав чрез топлинна обработка.
Процесът на образуване на кристалната решетка на метали, сплави и неметали наречен кристализация. Това е първична и вторична. Основно - кристализация от течно състояние и е обща за всички метали и вторичния - кристализация от твърдо състояние, и е характеристика на метали, която е присъща на полиморфно превръщане, и в случай на промяна на разтворимостта с освобождаването на прекомерен фаза в твърдо състояние. Процесът на кристализация се състои от две стъпки: I - центрове (зародиши) (Фигура 1.4, а.); II - кристалния растеж.
Фиг. 1.4. Схемата на процеса кристализация метали и сплави
Фиг. 1.4 показва как нуклеиране и растежа на кристали: 1 - кристал центрове; 2-4 - появата на нов растеж и преди Образуваните кристали; 5-7 - кристалния растеж.
Кристали имат правилната форма и дясното вътрешната структура.
Като резултат, кристал растеж, сблъсък се случва между тях. Кристали придобиват неправилна външна форма, но запазват правилната вътрешната структура. Тези кристали се наричат кристалити или зърна. Те могат да се видят с оптичен микроскоп. Процесът на кристализация може да бъде определена количествено чрез два параметъра: скорост ядрено [V3] и тяхната скорост на растеж [Vp]. V3 - е броят на центрове, които нуклеиране на единица обем за единица време [1 / mm3 · е] [1 / mm3 · мин]. Vp - е скоростта на нарастване на линейните размери на единица време [мм / сек], [мм / мин].
Размери кристали образувани са зависими от съотношението на V3 на ценности и Vp. С голям Vp стойност и V3 малко една малка част от по-големи кристали. За малки стойности на Vp и голям V3, голям брой малки кристали.
Размерът на зърното значително влияе на свойствата на метали и техните сплави. Тънкостите размерът на зърното, имотите по-високо ниво. Има следните начини за мелене на зърно:
повиши степента на кристализация;
модификация - въвеждане на допълнителни места зародиши. Като допълнителни кристализационни центрове Ti метални прахове, се използват, Mo, V и др.
В повечето случаи, процесът на кристализация се усложнява от факта, че в посока на по-голяма топлина растеж отстраняване кристал настъпва по-бързо, отколкото в други посоки. Това води до дърво кристали форма, които се наричат дендрити (фиг.
Фигура 1.5. Движеща сила за дендритите
Дендрит се състои от вал 1 от първи ред от които са клонове (2 ос на втория и следващите поръчки 3 и т.н. Фиг. 1.5).
1. Какво е метал?
2. Кои са най-често срещаните видове кристални решетки.
3. Какво е полиморфизъм?
4. Какво е кристализацията?
5. За разлика от първичния кристализация на вторичен?
6. Какви са етапите на процеса е кристализация?
7. Какво е зърно?
8. Какво знаете количествените параметри на процеса на кристализация?
9. В какво съотношение количествените параметри на процеса на кристализация могат да получат фини и груби зърна?
10. Както може на практика да се мелят зърното?
11. Какво е дендритите?
Свързани статии