ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теоретическое понятие о кристаллическом строении металлов из "Технология литья жаропрочных сплавов " Вещества, находящиеся в твердом состоянии, металлы искусственные или естественные, независимо от способа их получения, имеют определенное кристаллическое строение. Например, углерод встречается в земных недрах в кристаллических формах алмаза, графита и угля. Они отличаются друг от друга кристаллическими строениями. [c.16] В твердых телах порядок расположения атомов определенный, закономерный, силы взаимного притяжения и отталкивания уравновешены и твердое тело сохраняет свою форму. Атомы кристаллических тел, располагаясь в объеме тела, образуют пространственные решетки - правильные геометрические формы кубы, призмы, ромбоэдры и октаэдры. [c.16] Усгювно и очень удобно изображать расположение атомов в кристаллическом твердом теле в виде кристаллографической плоскости, в узлах которой расположены атомы, а каждое кристаллическое тело состоит из множеств многократно повторяющихся кристаллографических плоскостей, расположенных параллельно, образующих пространственную кристаллическую решетку. [c.16] Простейшим типом кристаллической ячейки является кубическая решетка, изображенная на рис. 3, а. [c.16] Изучение кристаллического строения вещества стало возможным только после открытия лучей Рентгена в 1895 г., которые были использованы ученым М. Лауз в 1912 г. для изучения расположения атомов в пространственной решетке. [c.17] Схема расположения атомов в пространственной решетке металлов изображена на рис. 5. [c.17] Размеры кристаллической решетки характеризуются параметрами, или периодами решетки. Кубическую решетку определяет один параметр - длина ребра куба (рис. 5 а, б). [c.17] Параметр решетки - чрезвычайно важная характеристика. Современные методы рентгеновского исследования позволяют измерить параметр с точностью до 4-го или даже 5-го знака после запятой, т.е. до одной десятитысячной - одной стотысячной доли Ангстрема. [c.17] Среди жаропрочных и тугоплавких металлов (титан, цирконий, рений, кобальт) весьма распространена также гексагональная решетка (см. рис. 3, а). [c.18] Если слои атомов касаются друг друга, т.е. три атома, изображенные внутри решетки (см. рис. 3, в), касаются атомов, расположенных на верхней и нижней плоскостях, то мы имеем так называемую гексагональную плотноупакованную решетку. Размеры гексагональной плотноупакованной решетки характеризуются постоянным значением с/а = 1,633. При иных соотношениях получается неплотноупакованная гексагональная решетка. [c.18] Кубическая гранецентрированная и гексагональная решетки представляют собой самый плотный способ укладки шаров одного диаметра. [c.18] Некоторые металлы имеют тетрагональную решетку она характеризуется тем, что ребро с не равно ребру а. Отношение параметров характеризует так называемую степень тетрагональности. [c.18] Существенное значение для свойств каждого металла или сплава имеет число атомов, находящихся во взаимном контакте. Последнее определяется числом атомов, равностоящих на ближайшем расстоянии от любого выбранного атома. [c.19] Число атомов, находящих-ся на наиболее близком и равном расстоянии от данного атома, называется координационным числом. Так, например, атом в простой кубической решетке имеет шесть ближайших равноотстоящих соседей, т.е. координационное число этой решетки равно 6. [c.19] Центральный атом в объемноцентрированной решетке имеет восемь ближайших равноотстоящих соседей, т.е. координационное число этой решетки равно 8. Координационное число для гранецентрированной решетки равно 12. В случае гексагональной плот-ноупакованной решетки координационное число также равно 12, а в случае несоответствия с а = 1,633 каждый атом имеет шесть атомов на одном расстоянии и шесть - на другом (координационное число 6). [c.19] Каждый металл обладает определенной кристаллической решеткой, которая у некоторых металлов при изменении внешних условий может изменяться (это явление называется полиморфизмом). [c.20] Существенной характеристикой кристаллической структуры является число атомов, приходящихся на элементарную ячейку. [c.20] Вернуться к основной статье