ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кристаллическое строение металлов из "Материаловедение и технология конструкционных материалов " Виды кристаллических решеток. Твердые вещества по взаимному расположению атомов делят на аморфные и кристаллические. Аморфными называют твердые вещества, атомы которых располагаются в пространстве хаотично. К таким веществам относят стекло, смолу, канифоль, клей и др. [c.9] Кристаллическими называют твердые вещества, в которых атомы расположены в пространстве в строго определенном порядке. Все металлы являются кристаллическими веществами. Для описания кристаллической структуры металлов пользуются понятием кристаллической решетки. Кристаллическая решетка - это воображаемая пространственная сетка, в узлах которой расположены атомы. Наименьшая часть кристаллической решетки, определяющая структуру металла, называется элементарной кристаллической ячейкой. Элементарная ячейка повторяется во всех трех измерениях и полностью характеризует структуру кристалла. [c.9] Атомы в кристаллической решетке находятся на определенных расстояниях а, с и друг от друга. Расстояние а НС между центрами атомов, находящихся в двух соседних узлах решетки называются параметрами или периодами решетки. Параметры решетки очень малы и измеряются в нанометрах (1 нм = 10 м). Для большинства металлов, они находятся в диапазоне 0,2-0,7 нм. Кубические решетки характеризуются только одним параметром — длиной ребра куба а. Гексагональные — двумя параметрами а и с, причем для гексагональной плотноупакованной отношение с/а = 1,633. [c.10] Дефекты кристаллического строения. Реальный металлический кристалл всегда имеет большое количество дефектов кристаллического строения, которые нарушают периодичность расположения атомов в кристаллической решетке. Дефекты оказывают значительное влияние на свойства металла. По геометрическим признакам они подразделяются на точечные, линейные и поверхностные. [c.12] Линейные дефекты имеют малые размеры в двух измерениях и большую протяженность в третьем. Эти дефекты называют дислокацияни. Краевая дислокация (рис. 1.3) представляет собой искажение кристаллической решетки, вызванное наличием лишней атомной полуплоскости (экстраплоскости). Край экстроплоскости, перпендикулярный направлению сдвига, и является краевой дислокацией. Линия дислокации перпендикулярна плоскости рисунка 1.3. [c.13] Кроме краевых встречаются винтовые дислокации, которые вызываются сдвигом на одно межатомное расстояние одной части кристаллической решетки относительно другой по какой-нибудь плоскости я под действием внешних касательных сил (рис. 1.4). Вокруг линии АВ, которая является линией дислокации, атомные плоскости закручены по винтовой поверхности. [c.14] Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. Чаще всего это граница раздела двух различно ориентированных участков кристаллической решетки. На этой границе нарушается правильное расположение атомов. Помимо этого, на границах скапливаются линейные и точечные дефекты, концентрируются примеси. Граница представляет собой переходную зону шириной в несколько атомных расстояний. [c.15] Кроме перечисленных в металле имеются макроскопические объемные дефекты. К ним относятся поры, трещины, газовые пузыри, неметаллические включения и т. д. [c.15] Анизотропия свойств характерна для одиночных кристаллов —монокристаллов. Металлы, применяемые в технике обычно имеют поликристаллическое строение, т.е. состоят из очень большого количества мелких кристаллов, имеющих различную ориентацию кристаллической решетки. Эти кристаллы называются зернами или кристаллитами. В каждом отдельном зерне поликристалла наблюдается анизотропия, но вследствие различной ориентации решеток в зернах поликристалл имеет одинаковые свойства по разным направлениям и не обнаруживает анизотропии. Это свойство поликристаллическо-го тела называется квазиизотропностью. [c.16] Квазиизотропность металла характерна для его литого состояния. В результате обработки давлением (прокатки, ковки) большинство зерен приобретает приблизительно одинаковую ориентацию кристаллической решетки. Это явление особенно сильно выражено, если обработка давлением производится без нагрева. При этом металл становится анизотропным. Свойства деформированного металла вдоль и поперек направления деформации могут различаться весьма значительно. [c.16] Вернуться к основной статье