ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Строение металлов из "Теория обработки металлов давлением Издание 3 " Все металлы и сплавы имеют кристаллическое строение. Последнее, как было отмечено ранее, характеризуется в целом закономерным и периодичным расположением атомов в пространстве, при котором каждый атом находится в идентичном окружении соседних Рентгенограммы кристаллов показывают, что атомы в них расположены по прямым линиям и по плоскостям, и позволяют не только выявить взаимное расположение атомов в пространстве, но и определить расстояния между ними. [c.11] Наименьший многогранник, путем напрерывных переносов которого в основных кристаллографических направлениях можно построить всю пространственную сетку, называют элементарной ячейкой кристаллической решетки. [c.11] Совокупность соприкасающихся гранями элементарных ячеек, расположенных в трехмерном пространстве, называется пространственной решеткой. [c.11] Взаимное расположение атомов в ячейке полностью определяет расположение атомов в данной пространственной решетке. [c.12] Различают простые пространственные решетки кристаллов, в которых атомы размещаются только в узлах решетки (только в вершинах основной элементарной ячейки), и сложные пространственные решетки, у которых внутри основных элементарных ячеек в одних и тех же местах также размещены атомы. [c.12] Типовые формы основных элементарных ячеек пространственных кристаллических решеток металлов приведены на рис. 1.3. [c.12] Для элементарной ячейки кубических решеток — объемно-центрированной (рис. 1.3, а) и граиецентрнрованной (рис. 1.3, б) характерно равенство углов а = р = = 90° и равенство параметров решетки а = Ь = с. Для гексагональной плотно упакованной решетки (рис. 1.3, в) характерны значения углов а = р = 90 и V = 120° и равенство только двух пара.метров решетки а = Ь с. [c.12] Приведенные три типа решеток свойственны большинству металлов. [c.12] Объемиоцентрнрованную кубическую решетку имеют, нацри-мер, металлы а- и р-железо, литий, ванадий, вольфрам, молибден, хром, тантал гранецентрированную кубическую решетку имеют металлы алюминий, у-желе о, золото, медь, никель, платина, свинец, серебро решетку с гексагональными плотно упакованными ячейками, с тремя атомами внутри призмы (рис. 1.3, в) имеют. металлы магний, цинк, бериллий, кадмий, кобальт, а-ти-тан. [c.13] Для определения плоскостей, которые можно провести в элементарных ячейках пространственных решеток (следовательно, и в самих пространстве1шых решетках), а также для определения кристаллографических направлений в кристаллографии принята система индексации. [c.13] В гексагональной элементарной ячейке индексацию плоскостей производят по обратным величинам отрезков, отсекаемых рассматриваемой плоскостью на четырех кристаллографических осях (рис. 1.5), три из которых аь аг и аз лежат в плоскости основания шестигранной призмы (в так называемой плоскости базиса), а четвертая с совпадает с осью призмы. На рис. 1.5 указаны также обозначения некоторых плоскостей в гексагональной ячейке. Знак минус над цифрой показывает, что плоскость отсекает отрезок на отрицательном направлении оси. Заметим, что обозначение отдельных плоскостей в элементарных ячейках кристаллографической решетки сохраняют одинаковым для всех плоскостей, проведенных в пространственной решетке, параллельных данной рассматриваемой плоскости. [c.13] В пространственной решетке рассматривают также кристаллографические направления. [c.13] Взаимное расположение атомов на различных кристаллографических плоскостях различно, а также различна и величина межатомных расстояний по разным кристаллографическим направлениям. Так как свойства вещества (физические, химические и механические) зависят от взаимодействия атомов, то вследствие различия в расстояниях между атомами и их взаимном расположении свойства кристаллов неодинаковы по разным кристаллографическим направлениям. Различие свойств по разным направлениям называется анизотропией, которая характерна для кристаллического строения. [c.14] В каждом зерне поликристаллического металла наблюдается анизотропия. Однако вследствие разнообразной, беспорядочной ориентировки кристаллографических плоскостей в различных зернах поликристалл может иметь одинаковые свойства по разным направлениям и не обнаруживать анизотропии (когда размеры зерен значительно меньше размеров поликристалла и количество их весьма велико). Это обстоятельство во многих случаях позволяет рассматривать поликристаллическое тело как подобное изотропному, несмотря на анизотропию свойств отдельных составляющих его зерен (квазиизотропное тело). [c.15] В отличие от поликристалла, тела, для всего объема которых характерно постоянство направления определенных кристалло--графических плоскостей в пространстве (вне зависимости ог внешней формы зтого тела), называют монокристаллами. [c.15] В настоящее время есть способы искусственно получать монокристаллы некоторых металлов настолько больших размеров, что из них можно изготовлять образцы для механических испытаний. Это в значительной степени облегчает изучение процесса пластической деформации. [c.15] Зерна (кристаллиты) нельзя смешивать с кристаллами, наружные поверхности которых не произвольны, а оформлены в виде плоских граней, пересекающихся под определенными углами. [c.15] Неправильность внешней формы зерен металла, а также раз-. личие в направлениях определенных кристаллографических плоскостей в смежных зернах приводит к тому, что пограничный слой, на стыке между зернами пмеет нарушения правильности взаимного расположения атомов и обычно насыщен примесями и неметаллическими включениями вследствие того, что в первую оче-. редь кристаллизуются частицы металла, содержащие наимень-. шее количество примесей. [c.15] Вернуться к основной статье