Кристаллы металлов

Кристаллы металлов обычно имеют небольшие размеры. Поэтому металлическое изделие состоит из очень большого числа кристаллов. [c.27]

В процессе кристаллизации, пока кристалл окружен жидкостью, он часто имеет правильную форму, но при столкновении и срастании кристаллов их правильная форма нарушается, внешняя форма кристалла оказывается зависимой от условий соприкосновения растущих кристаллов. Вот почему кристаллы металла, зерна (кристаллиты) не имеют правильной формы, о чем указывалось в гл. I. [c.47]

Пропитывание составами применяют для устранения пористости отливок. С этой целью их погружают на 8—12 ч в водный раствор хлористого аммония. Проникая в промежутки между кристаллами металла, раствор образует оксиды, заполняющие поры отливок. Для устранения течи отливки из цветных сплавов пропитывают бакелитовым лаком. [c.181]

Выделение тонких частиц окисла в металлической фазе при внутреннем окислении приводит к поверхностному упрочнению сплава, затрудняет рекристаллизацию и рост кристаллов металла. [c.107]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

В структуре реальных кристаллов имеются и более значительные несовершенства. Так, кристаллы металлов обычно состоят из большого числа областей размером около 1 мк, расположенных под углом в десятые доли градуса. Эти отдельные области с правильной упаковкой атомов называют блоками (рис. 1.10), На границе между блоками упаковка атомов искажена. [c.17]

В зоне столбчатых кристаллов металл более плотный, содержит меньше раковин и газовых пузырей. Однако места стыка столбчатых кристаллов обладают малой прочностью. [c.28]

При отсутствии электрического поля свободные электроны перемещаются в кристалле металла хаотически. Под действием электрического поля свободные [c.151]

В том, что электрическое сопротивление металлов обусловлено взаимодействиями электронов проводимости с различными дефектами решетки, убеждает и тот факт, что удельное сопротивление кристаллов металлов сильно зависит от наличия в них примесей. Например, введение 1% примеси марганца увеличивает удельное сопротивление меди в три раза. [c.152]

Дендритные кристаллы металла [15] [c.29]

Рис. 2.9. Дендритные кристаллы металла [40]

История решения этой задачи, приведшая в конечном счете к построению современной теории твердого тела (в том числе кристаллов металлов, полупроводников, а также сплавов и соединений на их основе), безусловно, поучительна и интересна. Различные этапы ее построения изложены в ряде книг [4, 5, 7] и здесь затрагиваться, как правило, не будут. [c.39]

Отрицательность этой величины указывает на то, что за счет электростатической энергии кристаллы металлов и полупроводников должны быть устойчивее и системы из разделенных ионов, составляющих кристалл, и совокупности изолированных молекул, поскольку энергия связи молекул соответствует а = — 1. [c.40]

Таблица показывает, что направления векторов Бюргерса наиболее устойчивых дислокаций хорошо согласуются с направлением скольжения. Выше уже указывалось, что скольжение в кристаллах осуществляется движением дислокаций, причем в процессе скольжения могут возникать новые и исчезать старые дислокации. Поэтому важными характеристиками являются плотность и распределение дислокаций. Под плотностью дислокаций понимают количество дислокаций, пересекающих площадку в м в кристалле. Для сравнительно совершенных кристаллов металлов (после их отжига, приводящего к уменьшению числа дислокаций, поскольку они представляют собой неравновесные образования) плотность дислокаций составляет 102—jgs см 2, а после пластической деформации может достигать 10 —см" . Дислокации сильно влияют (часто ухудшая) на электрические свойства полупроводников, и поэтому разработаны специальные способы выращивания монокристаллов полупроводников с малой плотностью дислокаций вплоть до бездислокационных. [c.244]

Отдельно взятый кристалл металла анизотропен. Но если в объеме содержится весьма большое количество хаотически расположенных кристалликов, то материал в целом можно рассматривать как изотропный. Поэтому обычно предполагают, что металлы в той мере, в какой с ними приходится иметь дело в инженерной практике, изотропны. Встречаются и анизотропные материалы. Анизотропна, например, бумага полоски, вырезанные из листа бумаги в двух взаимно перпендикулярных направления, обладают различной прочностью. Существует анизотропия тел, связанная с их конструктивными особенностями. Так, анизотропна фанера, анизотропны ткани. В настоящее время широкое распространение получили композиционные материалы. [c.13]

Таким образом, для продвижения дислокации необходимо преодоление дополнительного энергетического барьера Е, связанного с увеличением упругого искажения кристаллической решетки непосредственно в ядре дислокации, т. е. необходимо увеличение внешних напряжений. В этом случае говорят, что кристалл (металл) упрочняется. Дополнительное увеличение внешних нагрузок вызывает увеличение касательных напряжений в плоскости скольжения на величину Дт, приводя к повышению силы F, действующей на единицу длины подвижной дислокации. Дополнительное увеличение F AF— =АхЬ. Эта сила AF на пути s=b пересечения неподвижной дислокации совершает дополнительную работу ДЛ= —AFs=Ai b L, где L — длина подвижной дислокации. [c.88]

Модуль упругости Е практически не зависит от химического состава и термической обработки стали. Приведенный здесь предел прочности установлен экспериментальным путем. Он во много раз (в 100 раз и более) меньше теоретических значений, подсчитанных исходя из сил межатомных связей. Это объясняется отклонением строения реальных кристаллов металла от идеального строения кристаллических решеток, т. е. несовершенством (дефектами) кристаллических решеток реальных металлов. Наибольшее влияние на снижение прочности металла оказывают [c.37]

Очень высокий предел прочности имеют искусственно выращенные нитевидные кристаллы металлов и драгоценных камней, которым в технике ближайшего будущего отводится заметное место. Следует, однако, предостеречь читателя от отождествления понятий прочность образца и прочность конструкций . [c.356]

Самыми прочными должны быть нитевидные кристаллы металлов с наибольшим значением Р. Так как значения Р выше у металлов с ОЦК решеткой, то следует ожидать и более высокой прочности у металлов с ОЦК решеткой. Данные по теоретической и экспериментальной прочности нитевидных кристаллов подтверждают эту точку зрения (фиг. 23). [c.108]

По данным [78], межкристаллитная коррозия стали, покрытой слоем сульфата натрия либо сульфата калия, появляется в окислительной атмосфере лишь при наличии хлора более 0,1 %. С увеличением в отложениях содержания хлора в оксидной пленке в более широком масштабе появляются кристаллы металла, окруженные продуктами коррозии, так называемые острова. [c.74]

Исследуя литой и кованый металл, Аносов выделил несколько типов макроструктур. Иногда кристаллы металла представляли вытянутые прямые или волнистые полосы. В других случаях узоры покрывали поверхность сплошной сеткой или имели коленчатую форму. Ученый доказал, что при сетчатом или коленчатом расположении узоров обеспечиваются наиболее высокие механические качества стальных изделий. Это его положение является очень важным для современной металлообработки. [c.50]

Отдельно взятый кристалл металла анизотропен. Но если в выделенном объеме содержится весьма большое количество произвольно ориентированных кристаллов, то материал можно в целом рассматривать как изотропный. Поэтому, если не сделано специальных оговорок, все наиболее часто применяемые материалы считаются изотропными. [c.17]

Кристаллы металла. Связь между атомами в кристалле металла (в кристаллическом зерне или в монокристалле) имеет особенности, отличающие ее от связи между атомами во всех других кристаллических твердых телах, вследствие чего она носит название Связи металлического типа ). В металлах внешние электроны атомов ввиду слабой их связи с ядрами отрываются от последних и образуют так называемый электронный газ коллективизированные электроны), омывающий положительные ионы, которыми являются атомы, лишенные внешних электронов. Между положительными ионами, с одной стороны, и отрицательно заряженным электронным газом, с другой, имеются большие электростатические силы притяжения. Именно электронный газ объединяет положительные ионы в единое целое — металлическое тело. Положительные ионы металла, кроме сил воздействия со стороны электронно го [c.225]

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]

Деформация двойникования кристалла металла аналогична процессу скольжения. Плоскости двойникования в кристаллах различного типа показаны в табл. 4.5. [c.250]

Как указывает П. А. Ребиндер [9], молекулы некоторых адсорбирующихся веществ способны проникать в устье микроскопических трещин щелей зоны деформации внутри кристаллов металла, чем облегчается диспергирование внутри этих зерен. Результатом является упрочнение [c.55]

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]

Этот брак может быть вызван появлением так называемых линий скольжения, образующих на поверхности изделия характерный рисунок, похожий на тиснение под крокодилову кожу (фиг. 202). Появление линий скольжения на поверхности облицовочных деталей, подвергаемых декоративной окраске и полированию, является трудно устранимым при дальнейшей обработке дефектом. Это явление связано с неодинаковым пределом текучести у кристаллов металла. В силу этого характерная для диаграммы испытания растяжением стальных образцов площадка текучести, при появлении которой возникают [c.415]

Проявление предела текучести можно также заметить, наблюдая за полированной поверхностью растягиваемого образца, — она тускнеет и делается матовой. Если поверхность рассматривать более тщательно, на ней можно заметить появление линий с наклоном под углом 45° к оси образца. Они свидетельствуют о сдвигах кристаллов металла. [c.200]

Необходимо отметить, что множество В конечно, т. е. имеет конечное число членов, а множество А — бесконечно (по крайней мере в теоретическом плане). Например, даже самая простая реальная деталь имеет большое число микронеровностей на поверхности, кристаллов металла, дислокаций и т. д. Взаимное расположение множеств А та В представлено на рис. 2. Из него видно , что [c.181]

VI е т а л л и ч е с к а я связь отличается тем, что валентные электроны являются общими для всего кристалла. Металл пред-ста ляет собой совокупность пространственной решетки, построенной из положительных ионов, возникающих в результате отщепления от каждого из атомов одного или нескольких валентных электронов, и этих отщепившихся электронов, движущихся внутри ренлетки и взаимодействующих как с ионами, расположенными в узлах решетки, так и друг с другом. Электроны не принадлежат определенным атомам. Они непрерывно н бсс.чоря-дочно перемещаются внутри кристаллической решетки, переходят от одного атома к другому, связывая их. Скопление электронов, осуществляющих. металлическую связь, получило название элгектронного газа. [c.9]

Очень высокий предел прочности имеют искусственно выращенные нитевидные кристаллы металлов и драгоценных камней усы железа - 13000МПа, сапфир (AI2O3) - 15000МПа, графит -24000 МПа. В технике ближайшего будущего им отводится заметное место. Следует, однако, предостеречь читателя от отождествления понятий "прочность образца" и "прочность конструкций". [c.126]

Металлы характеризуются существованием частично заполненных энергетических зон, обеспечивающих высокую электропроводность этих веществ. При образовании кристаллов металлов электроны частично заполненных зон объединяются в газ (более точно — жидкость, но изучение вопросов, связанных с поведением электронной жидкости выходит за рамки этого курса) электронов проводимости. Результирующее поле, обусловленное ионами и электронами, в окрестности ионов металлов имеет, как правило сферически-симметричный характер. В связи с этим атомы металлов в первом приближении могут рассматриваться как сферы имеющие характерный радиус, а структуры кристаллов металлов — как системы, состоящие из равновеликих шаров. По этим же причинам металлическая связь не насыщена — к любой пape тройке,... атомов всегда может быть добавлен еще один. В результате металлы характеризуются, как правило, структурами с высокими координационными числами (КЧ). Около 2/3 элементов — металлов имеет структуру с КЧ 12 (ГЦК и ГПУ), околО 20% — структуры с КЧ 8 (ОЦК), остальные с несколько меньшими КЧ. Появление для ряда металлов структур с КЧ, меньшими максимально возможных, указывает на отличие потенциальных полей ионов в соответствующих случаях от сферически-симмет-ричных. Это явление обычно объясняют подмешиванием к металлической связи направленной ковалентной связи. [c.98]

Это относительное смещение двух поверхностей разреза показано на рис. 48, б символом б. Усилие Р, необходимое для того, чтобы произвести это смещение, находится из последнего уравнения (ж) 33, куда нужно подставить D, определяемое по формуле (б). Если две поверхности приварены друг к другу после того, как наложено перемещение б, каждая из них в виде действия и противодействия передает на другую указанное усилие Р. Кольцо при этом находится в состоянии самонаиряжения, называемом краевой дислокацией . Соответствующее плоское деформированное состояние является основой для объяснения пластической деформации в кристаллах металлов ). [c.104]

Рассмотрим в качестве примера кристалл металла с ОЦК решеткой, в октаэдрические и тетраэдрические междоузлия которого внедрены атомы элемента С. В этом случае, считая, что октаэдрические междоузлия — междоузлия первого типа, а тетраэдрические — второго, получаем X = 2, Я = 1 2е и степень заполнения междоуз-10 [c.147]

Принимают, что границей, при которой по рельефу поверхности можно микроскопически определить ориентацию кристаллов, является степень чистоты 99,7%. Джеквессон и Маненс [34] определяют ориентацию кристаллов металлов, особенно в холоднодефор-мированном состоянии, с помощью фигур травления при анодном травлении. Они приводят для алюминия оптимальный состав ванны, и плотность тока. [c.262]

Простейшим типом кристаллической решетки является кубическая решетка. Встречаются также решетки в виде объемно-центрированного куба, гранецентрированного куба, гексагональная плотно-упакованиая решетка и другие. Кристаллические решетки для большинства элементов приведены на рис. 2-1 по данным [Л. 34]. Металлические элементы находятся левее черной ж ирной линии. Теория идеальных кристаллов позволяет объяснить многие струк-турно-нечувствительные объемные свойства кристаллической решетки плотность, диэлектрическую проницаемость, удельную теплоемкость, упругие свойства. Большинство кристаллов металлов (кроме марганца и ртути) имеют кубическую объемио-центрироваиную и гексагональную плотноупакованную решетки. Важным параметром решетки является длина ребра куба. Так, у хрома она равна ° [c.31]

Стимулируя коррозию черных металлов в кислых средах, сероводород является также и стимулятором наводо-роживания их как в процессах коррозии, так и при катодной поляризации [2,8,55-64]. Сероводород, содержащийся в пластовых водах нефтяных скважин, ускоряет диффузию и растворение водорода в решетке стали и увеличивает его концентрацию в поверхностных слоях, способствуя разрушению границ кристаллов металла, что является причиной возникновения хрупкости стали [65-68]. Водородная хрупкость стального оборудования нефтеперерабатывающих заводов стала одной из основных коррозионных проблем на ряде установок. Наиболее склонны к этому виду разрушения ректификационные колонны, сопряженные [c.55]

Известно, что кристаллы металлов имеют дефекты. К ним относятся вакансии, т. е. пустые (незанятые атомом) места в узлах кристаллической решетки, а также смещения, обусловл н-ные сдвигом атома из узла в межузлие. G повышением температуры количество вакансий и смещений увеличивается. Металлы содержат также примеси инородных атомов, вызывающие искажения кристаллической решетки. К наиболее важным дефектам кристаллической решетки следует отнести дислокации (линейные дефекты, имеющие значительно большую протяженность в одном измерении по отношению к любому другому, перпендикулярному к нему). Они бывают краевыми, винтовыми, смещенными И др. , [c.11]

Выше было показано, что наличие в металле таких дефектов, как дислокации, способствует протеканию пластических д орлга-ций, которые при возрастании нагрузки завершаются разрушением срезом. К этому же эффекту приводят и другие дефекты, способные вызвать возникновение дислокаций. Отсюда можно сделать вывод, что упрочнения металла можно достигнуть, устранив из него все дефекты и добившись идеальной монокристаллической структуры. С другой стороны, отмечено, что при наличии большого числа различных дефектов материал становится прочнее. Таким образом, дефекты оказывают влияние как упрочняющее, так и разупрочняю-щее. Это противоречие кажущееся. Все дело в количестве дефектов. Зависимость между удельным числом дефектов и прочностью характеризуется графиком, изображенным на рис. 4.58. Из него видно, что при очень малом удельном количестве дефектов прочность металла должна быть очень высокой. Такой металл еще не получен, если не считать нитевидных кристаллов металлов ( усов ), [c.295]

Безусловно вредными примесями с точки зрения пластичности стали являются сера, фосфор и к р е м н и й, в особенности два первых элемента, которые образуют хрупкие химические соединения с железом, располагающиеся между кристаллами металла, что способствует возникновению трещин в процессе вытяжки. Все перечисленные элемекты в стали для глубокой вытяжки могут присутствовать только в виде следов (0,03—0,04 %,). [c.422]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...