Дефекты строения металла

Макроанализ находит широкое применение в промышленности, так как дает возможность вскрывать дефекты строения металла (трещины, раковины, шлаковые включения), химическую и структурную неоднородность. [c.302]

Дефекты строения металла 20 Диаграмма изотермического превращения аустенита 192 [c.495]

Более часто макроанализ проводится не на изломах, а на макрошлифах. При этом исследуются химическая и структурная неоднородность металла, волокнистое строение деформированного металла, дендритное строение литого металла, качество сварного соединения, а также выявляются дефекты, нарушающие сплошность строения металла. [c.302]

Рис.5. Источники поверхностных дефектов а - границы зерен поликристаллического строения металлов б - участки разориентированной структуры зерна - блоки мозаики

В области возврата (при нагреве до 0,3 Тпл) происходит повышение структурного совершенства металла в результате уменьшения плотности дефектов строения. При этом не наблюдается заметных изменений структуры, видимой в оптический микроскоп. Свойства металла изменяются незначительно, порядка на 5...7%. [c.26]

Теоретическая и реальная прочности. В идеальном металле, лишенном дефектов, полностью реализуются силы связи между атомами, в связи с чем прочность идеальных металлов в тысячи раз выше реальной и приближается к теоретически рассчитанной (участок / на рис. 59). Прочность металлов а зависит от плотности дислокаций и числа искажений решетки п. С увеличением плотности дислокаций и других дефектов строения прочность вна- [c.80]

Несовершенства (дефекты) строения реальных кристаллов металла. Описанная в предыдущем разделе кристаллическая решетка является идеальной. На основе физики твердого тела теоретически найдены механические характеристики, которые должны быть у кристаллов строго идеальной структуры. Сопоставление этих характеристик с обнаруживаемыми в опыте показывает значительное (в десятки и даже в сотни раз) превышение теоретическими значениями опытных. Последнее расхождение объясняется тем, что в реальных кристаллах всегда имеются отклонения от идеального характера атомной решетки, называемые несовершенствами или дефектами строения кристаллов ). Известны различные типы дефектов классификация их дана в табл. 4.3. [c.233]

Количество всевозможных дефектов в кристаллическом строении металла огромно. Так, в 1 см алюминия при 300 °С с содержанием [c.237]

Si имеется 6-10 вакансий, 2-10 атомов примеси, поверхности раздела по границам 10 блоков и 10 зерен и ряд других дефектов (дислокации, дефекты, связанные с дендритной структурой). Таким значительным отличием теоретического строения металла от реального и объясняется большое отлиЧие ожидаемых на основании теории свойств металла от обнаруживаемых в опыте. [c.237]

Таким образом, усадочная раковина есть полость усадочного происхождения, расположенная в центральной и преимущественно в верхней части слитка. Усадочная рыхлость является результатом неплотного строения металла в центральной части слитка, ниже усадочной раковины. Иногда она проникает глубоко в тело слитка. Этот дефект обнаруживается на не травленых и слабо травленых шлифах в виде мелких разрывов металла, как раковинки, трещины, щели между отдельными кристаллами металла. При разрезе горячей заготовки этот дефект может проявляться на торцах в виде пятен более темного оттенка, чем у основного металла. [c.330]

В реальном кристалле металла имеются дефекты строения, которые принято делить на три группы точечные, линейные и поверхностные. Точечные дефекты малы во всех измерениях. Линейные дефекты охватывают в длину многие ряды атомов, однако их протяженность в двух других измерениях очень мала. Поверхностные дефекты малы только в одном измерении. [c.12]

Точечные дефекты бывают различных типов. Ионы, расположенные в узлах кристаллической решетки, совершают тепловые колебательные движения около положения равновесия. Величина среднего по всему кристаллу отклонения ионов от положения равновесия определяется температурой. Однако всегда имеются ионы, которые отклонились в данный момент от положения равновесия больше, чем другие. Отдельные ионы могут отклоняться настолько, что они уже не возвращаются обратно в положение равновесия. При этом в узле кристаллической решетки образуется пустое место — вакансия (рис. 1-5,а). Плотность вакансий, установленная косвенными методами, оценивается для отожженного металла в а для наклепанного, т. е. деформированного пластически при низких температурах, до 10 — в 1 см . Сместившийся из узла ион некоторое время не находит свободного узла в кристаллической решетке и оказывается в промежутке между другими ионами. Такой дефект строения называется смещением (рис. 1-5,6). 12 [c.12]

Границы зерен металла служат местами скопления дефектов строения кристаллической решетки. При переходе от одного зерна к другому меняется ориентировка кристаллической решетки. У границ зерен расположен слой атомов, принадлежащих частично кристаллической решетке одного зерна, частично решетке другого. При этом, чем больше различие в ориентировке соседних зерен, тем больше несовершенств на границе между ними. В чистых металлах толщина пограничного слоя составляет величину порядка двух параметров кристаллической решетки. Атомы примесей в металлах стремятся расположиться преимущественно по границам зерен, где кристаллическая решетка уже имеет несовершенства строения и где появление инородного атома вызывает меньшие дополнительные искажения. [c.15]

Индукционные токи высокой частоты имеют, как известно, вихревой характер. Если в металле имеются микроскопические полости, трещины или диэлектрические включения, то всегда возможно представить себе элементарную петлю тока, для которой такой дефект строения, выполняя роль электрической емкости, будет определять значение ведущего пар метра цепи. [c.206]

Влияние дефектов строения на прочностные характеристики металлов не однозначно. Если прочность практически бездефектных кристаллов, так называемых "усов", очень высока (см. рис. 1.3), то увеличение плотности дефектов до определенного количества приводит к ее резкому снижению (ветвь А). Точка характеризует прочность металлов, которые принято [c.10]

Возврат — нагрев деформированных металлов и сплавов ниже температуры их рекристаллизации ( 0,2 Т , выдержка и медленное охлаждение (с печью) для частичного восстановления их структурного совершенства в результате уменьшения плотности дефектов строения, однако без заметных визуально изменений микроструктуры. Возврат обусловлен микроструктурными изменениями внутри каждого зерна. Возврат включает две стадии — отдых и полигонизацию. [c.130]

Третий период (с пятидесятых годов) связан с появлением гораздо более эффективного, чем рентгеновские лучи, ядерного излучения (быстрые нейтроны, а-частицы и т. д.), что наряду с применением электронной микроскопии и других совершенных методов лабораторного исследования обеспечило возможность более глубокого и всестороннего изучения строения реальных металлов. В кристаллах металлов удалось изменять расположение атомов, создавать там различные дефекты строения и изучать их взаимодействие, от которого зависят важнейшие свойства реальных металлов. [c.7]

В настоящее время установлено, что реальные кристаллы металлов, в отличие от идеальных, обладают рядом структурных несовершенств или дефектов, т. е. отклонений от правильного геометрического строения. Оказалось, что многие очень важные механические и физические свойства и процессы, происходящие в структуре металлов, тесно связаны с несовершенствами (дефектами) строения их кристаллов, которые обычно разделяют на три группы — точечные, линейные и поверхностные. [c.20]

Наконец, при затвердевании металлов образуется еще один вид дефекта строения — местная ликвация атомов примесей. При этом даже в металлах высокой чистоты) (порядка 99—95%) процесс кристаллизации может вызвать значительную местную ликвацию примесей, которые, например, покрывают границы зерен и блоков, располагаясь в находящихся там дислокациях и других несовершенствах. [c.48]

В реальном кристалле всегда имеются дефекты строения. Установлено, что реальная прочность любого металла намного меньше прочности, полученной на основе теоретических расчетов. Например, известно, что предел прочности железа практически составляет около 300-10 Па (30 кгс/мм ). Однако теоретические расчеты показывают, что если у железа соблюдена закономерность расположения атомов, то для его разрушения необходимо приложить нагрузку 10-13 тыс. МПа (1000-1300 кгс/мм ). Причиной столь значительного расхождения между реальной и теоретической прочностью металлов является наличие у реальных кристаллов большого количества структурных дефектов. В результате этого связи между атомами нарушаются, и в сопротивлении действию внешних сил принимают участие не все атомы, составляющие данный кристалл, а только часть их. При отсутствии дефектов все атомы принимали бы участие в сопротивлении действию внешних сил, и тогда разрушить металл было бы значительно труднее. [c.8]

Теория пластичности металлов изучает основные закономерности их пластической деформации, а также разрабатывает теоретические основы методов расчета напряженно-деформированного состояния металла при его обработке давлением. Условно различают физическую, математическую и прикладную теории пластичности. Физическая теория пластичности на основе реального кристаллического строения металлов и дефектов их кристаллических решеток изучает механизм пластической деформации, влияние холодной и горячей пластической деформации на механические, физические и химические свойства металла. [c.6]

Последовательность макроанализа. При необходимости полного макроскопического исследования, а также определения нарушений сплошности металла и дефектов строения целесообразно придерживаться следующей последовательности сначала травить образец реактивом поверхностного травления, затем снова шлифовать и определять распределение серы по отпечатку на фотобумаге, после чего производить глубокое травление для определения нарушений сплошности. [c.17]

Идеальная кристаллическая решетка представляет собой многократное повторение элементарных кристаллических ячеек. Для реального металла характерно наличие большого количества дефектов строения, нарушающих периодичность расположения атомов в кристаллической решетке. Эти дефекты оказывают существенное влияние на свойства материала. [c.10]

Макроанализ заключается в определении строения металла путем просмотра его излома или специально подготовленной поверхности невооруженным глазом или через лупу при небольших увеличениях — до 30 раз. Это позволяет наблюдать одновременно большую поверхность и получить представление об общем строении металла и о наличии в нем определенных дефектов. [c.25]

Т ) нач1П1ается процесс озв/)ата, под которым понимают повышение структурного соверитнства наклепанного металла в результате уменьшения плотности дефектов строения, однако при этом еще не наблюдается заметных изменений структуры, видимой в световом микроскопе, по сравнению с деформированным состоянием. [c.53]

В настоящее время существует несколько методов, с помощью которых можно экспериментальным путем провести оценку вида, количества и распределения дефектов кристаллической структуры материалов в деформированном и недеформированном состоянии. Начиная с 1953 г. такие исследования стали систематическими и в настоящее время накоплен большой фактический материал, под-гверждающий теорию дефектного строения металлов, которая воз- [c.93]

Изучение строения металлов с помощью рентгеноструктурного анализа и электронного микроскопа позволило установить, что внутреннее кристаллическое строение зерна или блока не является правильным. В кристал-личес.ких решетках реальных металлов существуют дефекты, которые нарушают связи между атомами и оказывают влияние на свойства металлов К ни.м относятся точечные и линейные дефекты. [c.11]

Зависимость сопротивления деформированию и разрушению от числа искажений в кристаллической решетке. Атомная решетка реального кристаллического тела имеет разнообразные искажения (дефекты), оказывающие влияние на его прочность. К таким дефектам кристаллического строения металлов и сплавов относятся вакансии, атомы примесей, дислокации, границы зерен и блоков мозаики и микродефекты структуры. Решающая роль в процессах пластической деформацтг тг разрушештя--ттртгадлежит ди юка- -циям. [c.9]

Отличительной особенностью всех методов, упрочняющих металл путем уве.пичения числа дефектов, является то, что, после их использования, при повышении температуры восстанавливается регулярность строения металла внутри зерен и прочность падает. Для предотвраш,ения этого падения прочности в самолетных и ракетных конструкциях, а также в газовых турбинах, где температура доходит до 1200—1500° С, ведется большой научно-технический поиск в направлении получения весьма высокой прочности металла за счет устранения из него дефектов. Высокая прочность идеальных по структуре (бездефектных) монокристаллов позволяет использовать весьма высокопрочные так называемые усы в композитных материалах. Устранение одной из категорий дефектов достигается за счет получения чистого (без примесей) металла путем применения вакуумной дистилляции, зонной плавки и разложения летучих соединений металлов. Устранение других дефектов, таких, как дислокации и их источники, не связанных с наличием примесей, достигается воздействием на металл высоких давлений, измеряемых тысячами и десятками тысяч атмосфер. По-видимому, устранение дефектов позволит получить металлы, прочность которых подойдет вплотную к теоретической. [c.297]

Рис. 77. Схема а.азнсимости сопротивления деформации от плотности дислокаций и других дефектов кристаллического строения металлов

При таких высоких температурах эксплуатации определяющую роль в разрушении играет не дислокационная структура, а диффузионные процессы, имеющие даже при небольших напряжениях направленный характер и способствующие развитию диффузионной ползучести. Так как диффузионные процессы легче всего протекают по границам зерен, имеющих повышенное количество дефектов строения, то кроме химического состава на жаропрочность существенное влияние оказьгеает структура металла. Обьи-но добиваются получения легированного твердого раствора с вкраплениями по границам зерен или внутри них дисперсных карбидных или интерметал-лидных фаз. Более крупное зерно способствует повышению жаропрочности, хотя при этом снижается пластичность. Чрезвычайно важный фактор стабильность структуры, так как перемещение атомов ведет к увеличению ползучести. [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...