Атомно-кристаллическое строение металлов

В учебном пособии рассмотрены основные разделы курса материаловедения атомно-кристаллическое строение металлов, основы кристаллизации, диаграммы состояния сплавов, а также основные конструкционные. металлы и сплавы на основе железа и цветных металлов. Показана возможность изменения структуры и свойств материалов за счет термической и химикотермической обработки. Большое внимание уделено неметаллическим материала.м, которые находят применение в промышленности. Приведены варианты заданий для выполнения контрольной работы. [c.2]

Атомно-кристаллическое строение металлов. Основные виды кристаллических ячеек. [c.145]

Атомно-кристаллическое строение металлов [c.21]

Атомно-кристаллическое строение металлов. В кристаллических телах атомы расположены в определенной закономерности, образуя правильные геометрические фигуры (рис. 6). [c.13]

АТОМНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ [c.96]

Типичная структура закаленной стали, склонной к замедленному разрушению, наблюдается в участке перегрева околошовной зоны (рис. 6-18). Она характеризуется крупным зерном и соответственно крупными мартенситными иглами, выходящими своими торцами на границы зерен. В результате изменений в пограничных объемах зерен искажается атомное кристаллическое строение металла. Можно предполагать, что по строению и свойствам эти пограничные участки зерен приближаются к аморфным телам. [c.246]

Под физической неоднородностью литой стали понимают нарушения сплошности, образующиеся в результате объемных изменений при затвердевании и охлаждении металла. Физическая неоднородность проявляется в виде а) усадочных раковин б) усадочной пористости и в) трещин. Акад. Н. Т. Гудцов относит к физической неоднородности литой стали сегрегационное строение ее, проявляющееся в наличии темных протравленных участков макроструктуры, связанных, по его мнению, с дефектным атомно-кристаллическим строением металла в этих местах (наличие атомных пропусков, дырок в кристаллической решетке). [c.490]

В связи с отмеченным явления, лежащие в основе получения качественных сварных соединений, надо рассматривать начиная с закономерностей атомно-кристаллического строения металлов. [c.4]

Атомно-кристаллическое строение металлов и сплавов [c.9]

Для изучения атомно-кристаллического строения металлов и сплавов применяют рентгеноструктурный анализ. Он основан на дифракции рентгеновских лучей с очень малой длиной волны (0,02—0,2 нм) рядами атомов в кристаллическом теле. Для этой цели, кроме рентгеновских лучей, используют электроны и нейтроны, которые также дают дифракционные картины при взаимодействии с ионами (атомами) мет алла. [c.12]

Существуют два основных направления повышения прочности металлов 1) устранение или уменьшение числа дислокаций (создание металлов правильного атомно-кристаллического строения) 2) увеличение числа не- [c.172]

Наиболее склонны к свариванию одинаковые металлы и металлы со СХОДНЫХ атомно-кристаллическим строением, образующие друг с другом твердые растворы замещения. Структурная неоднородность, наличие в металле нескольких фаз, особенно неметаллических (карбидов, силицидов и др.), предотвращают сваривание. Устойчивы против сваривания закаленные стали (если не происходит отпуска стали из-за перегрева). [c.338]

Вакансии, как и другие дефекты атомно-кристаллического строения - примесные атомы, дислокации, границы, имеют свои характеристики - энергию образования энергию миграции объем V, поле напряжений Су г), где г - удаление от вакансии, концентрацию Представления об этом дефекте основаны на аксиоматике, сформированной не менее 50 лет назад [43]. Однако, на наш взгляд, трудности непосредственного наблюдения вакансий накладывают отпечаток на достоверность теории и интерпретации экспериментальных данных, не позволяют в полной мере реализовать возможный уровень свойств металлов, например пластичность, ударную вязкость и др. Рассмотрим некоторые важные свойства вакансий и особенности их поведения. [c.97]

Особенности кристаллического строения металлов определяют их свойства. Электроны, которые находятся на внешних атомных оболочках, теряют связь со своими атомами. Поэтому происходит образование свободных [c.11]

Внутреннее кристаллическое строение металлов определяется при помощи рентгеновского анализа, который позволяет установить их атомную структуру. [c.19]

Великий русский ученый М. В. Ломоносов (1711—1765 гг.) впервые описал отличительные свойства металлов (металлический блеск и пластичность) и указал пути получения металлических сплавов с требуемыми свойствами. Огромное влияние на развитие науки о металлах оказало открытие Д. И. Менделеевым (1834—1907 гг.) периодической системы элементов, которая позволила объяснить закономерности изменения свойств металлов в зависимости от их атомно-кристаллического строения. Большое внимание в работах Д. И. Менделеева было уделено вопросу образования растворов и металлических сплавов. Важное значение для развития металловедения имели работы Е. С. Федорова (1853—1919 гг.), установившего законы расположения ионов, атомов и молекул в кристаллических структурах. [c.93]

Огромное влияние на развитие науки о металлах оказала открытая Д. И. Менделеевым (1834—1907 гг.) периодическая система элементов, которая позволила объяснить закономерности изменения свойств металлов в зависимости от их атомно-кристаллического строения. Большое внимание в работах Д. И. Менделеева было уделено вопросу образования растворов и металлических сплавов. [c.5]

СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ИХ АТОМНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИМ СТРОЕНИЕМ [c.34]

При данном типе диаграммы состояния свариваемых металлов хорошее сплавление металла шва с основными свариваемыми ме-галлами обусловливается тем, что на кромках каждого металла из расплава надстраиваются зерна того же металла, т. е. имеет место полное соответствие атомно-кристаллического строения, а в связи с этим и создание надлежащей связи. Для работоспособности сварного соединения имеет положительное значение и плавное изменение свойств в пределах сварного соединения. Образование химической неоднородности в таком сварном соединении неизбежно в связи с разной химической природой металлов А и В. Градиент химической неоднородности (различие в составе соседних участков) тем больше, чем больше величина концентрационного интервала между эвтектической точкой О и чистыми металлами (см. рис. 3.16, отрезки Од и Ог). [c.51]

При сварке давлением в твердом состоянии образование соединения связано о определенными ограничениями. Отсутствие жидкого раствора и кристаллизации с выделением на кромках однотипных кристаллов, а также отсутствие взаимной, хотя бы ограниченной растворимости свариваемых металлов в твердом состоянии исключают протекание диффузионных процессов на границе раздела. Возможность получения сварного соединения в этом случае целиком зависит от получения надлежащего контакта чистых свариваемых поверхностей, создания максимального количества активных центров и соответствия атомно-кристаллического строения. [c.51]

В процессе нагрева и охлаждения металла при сварке получает развитие целый ряд фазовых и структурных превращений. Под фазовыми превращениями (переходами I рода) понимают превращения с образованием новых фаз, отличающихся от исходных атомно-кристаллическим строением, часто составом, свойствами и разграниченных с ними поверхностями раздела (меж-фазными границами). При образовании новой фазы в ее объеме меняется свободная энергия, скачкообразно изменяются энтропия, теплосодержание и в момент превращения теплоемкость стремится к бесконечности [1]. В связи с этим фазовое превращение сопровождается выделением или поглощением теплоты. При структурных превращениях (переходах П рода) происходит перераспределение дефектов кристаллической решетки, легирующих элементов и примесей и изменение субструктуры существующих фаз. Структурные превращения сопровождаются плавным изменением свободной энергии, энтропии и теплосодержания и скачкообразным — теплоемкости и не сопровождаются выделением теплоты. [c.96]

Одним из видов несовершенств кристаллического строения является наличие незанятых мест в узлах кристаллической решетки, или иначе — вакансий, или атомных дырок (см, рис. 7,а). Такой точечный дефект решетки играет важную роль при протекании диффузионных процессов в металлах (подробнее см. в гл. ХП1. п. 1). [c.28]

Таким образом, характерно особенностью атомно-кристаллического строения металлов является наличие электронного газа внутри металла, слабо связанного с иолоиштельно заряженными ионами. Легкое перемещение этих электронов внутри металла и малая их связь с атомами обусловливают наличие у Л1еталлов определенных металлических свойств (высокая электро- и теплопроводность, мета.илический блеск, пластичность и др.). [c.11]

Описание структурной модели. Результаты представленных в 2.1 экспериментальных исследований, а также приведенные в п. 2.2.1 представления о неравновесных границах зерен являются базисом для разработки структурной модели наноструктурных материалов, полученных ИПД [12, 150, 207]. Предметом этой модели является описание дефектной структуры (типов дефектов, их плотности, распределения) атомно-кристаллического строения наноструктурных материалов, а задачей — объяснение необычных структурных особенностей, наблюдаемых экспериментально высоких внутренних напряжений, искажений и дилатаций кристаллической решетки, разупорядочения наноструктурных интерме-таллидов, образования пересыщенных твердых растворов в сплавах, большой запасенной энергии и других. На этой основе становится возможным объяснение, а также предсказание уникальных свойств наноструктурных материалов (гл. 4 и 5). Вместе с тем, как было показано выше, типичные наноструктуры в сплавах, подвергнутых ИПД, весьма сложны. Более простым является пример чистых металлов, где основным элементом наноструктуры выступают неравновесные границы зерен. Структурная модель металлов, подвергнутых ИПД, может быть представлена следующим образом. [c.99]

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]

В современном металловедении применяются методы исследования сплавов с помош ью радиоактивных изотопов ( меченых атомов), ультразвука, осциллографии, микрокиносъемки структурных изменений, происходяш их в сплаве при его тепловой и механической обработках, и т. д. Успехи металлофизики позволили связать важнейшие свойства металлов и сплавов с их атомно-кристаллическим строением. Именно атомно-кристаллическое строение в первую очередь определяет тепло- и электропроводность металлов, их пластичиость, твердость и многие другие свойства. В последнее время, воздействуя на кристаллическую решетку, исследователи научились влиять на свойства металлических сплавов в сторону их повышения. [c.152]

Железо Fe (Ferrum). Порядковый номер 26, атомный вес 55,85. Железо известно с глубокой древности. Чистое железо представляет собой серый, имеющий кристаллическое строение металл 1 = 1530, = 3000° плотность 7,86. Известны четыре аллотропические формы а, 0, Y и 8. [c.366]

Все, без исключения, металлы в твердом состоянии Kpn TajMHHHbi. Для описания атомно-кристаллической структуры металлов используется понятие пространственной или кристаллической решетки, которая характеризует порядок размещения атомов или ионов многократно повторяющихся в решетке кристаллов в трех измерениях. Размеры элементарной кристаллической ячейки соизмеримы с размерами атомов и исчисляются в ангстре.мах. Кристаллическая решетка представляет собой пространственную периодическую сетку, в узлах которой располагаются атомы или ионы, образующие металл. Следует иметь в виду, что кристаллическое строение имеют не только металлы, но и другие вещества как неорганического, так и органического происхождения, [c.21]

Следовательно, структура металла — это распределение по его объему внутренних напряжений, которые создают дефекты атомно-кристаллического строения эти напряжения имеют электростатическую природу и определяются уровнем некомпенсированности межатомных связей. [c.45]

Результаты многочисленных, главным образом экспериментальных, исследований позволяют заключить, что размерная нестабильность материалов при термоциклиро-вании вызвана неравномерным распределением температур, различием и анизотропией коэффициентов термического расширения фаз, образованием и перераспределением дефектов атомно-кристаллического строения, фазовыми превращениями и др. Обзор литературных данных о поведении металлов при термоциклировании содержится в работах [55, 88, 253]. В них представлено состояние вопроса на уровне 1950— 1960 гг. и отмечена большая роль фазовых превращений. Констатируя этот факт, авторы обзоров указывают и на ограниченность знаний о роли фазовых переходов. Н. Н. Да-виденков и В. А. Лихачев, например, в своей монографии [88] отмечают, что проблема роста металлов при фазовых превращениях находится в начальной стадии развития. Со дня издания монографии [88] прошло больше десяти лет, однако до сих пор в этой проблеме имеется много неосвоенных областей. [c.4]

Снижение сопротивления пластической деформации во время полиморфного превращения наблюдалось на многих металлах и сплавах [43, 71, 87, 157, 319, 361]. Оно имеет место не только при повышенных температурах, когда вследствие возврата и рекристаллизации фазы разупроч-няются, но и при низких температурах, при которых полиморфное превращение реализуется сдвиговым механизмом и устранение дефектов атомно-кристаллического строения не должно иметь места. Большую роль, по-видимому, играют скопления дислокаций, образующиеся на границе раздела фаз во время мартенситного превращения [360]. Значительное удлинение без образования шейки и заметное сни- [c.66]

Свойства металлов и сплавов (механические, физические, химические и технологические) зависят от их структуры, а структура, в свою очередь, зависит от обработки (термической, химике- (бойстба термической, холодной и горячей пластической деформации сварки и т. д), химического состава и природы (атомное и кристаллическое строение) металлов и сплавов. [c.5]

Систематические исследования относительной износоустойчивости металлов и сплавов при трении об абразивную поверхность привели к уточнению представлений о природе связи износоустойчивости и твердости [8]. Для чистых металлов в отожженном или литом состоянии износоустойчивость прямо пропорциональна твердости, т. е. 8=6-Я. Эта прямая, проходящая через начало координат (рис. 4), характеризует природную износоустойчивость металла в связи с его атомно-кристаллическим строением. Наклеп, повыщающий твердость металлов, не изменяет их износоустойчивости при абразивном изнашивании ввиду того, что истинное сопротивление разрушению при отделении частиц металла зернами абразивного материала не зависит от предварительного наклепа. Термическая обработка стали (закалка с последующим отпуском), сопровождающаяся увеличением твердости, повышает и износоустойчивость стали. При этом точки для отожженных сталей ложатся на основную прямую для [c.1237]

В силу указанных выше особенностей металлы и сплавы имеют следующее атомно-кристаллическое строение. В определенных местах кристаллической решетки располагаются положительно заряженные ионы, а наружные свободные электроны создают внутри металла как бы легкотекучую жидкость, или электронный газ, который беспорядочно движется во всех направлениях. Но при определенных условиях, например при создании разности потенциалов, движение электронов получает определенное направление и возникает электрический ток. [c.7]

Помимо атомного строения металлов при сварке давлением и плавлением имеет значенне кристаллическое строение металлов, которое наряду с атомным строением определяет условия взаимодействия соединяемых металлов. [c.10]

При сварке однородных металлов, которые имеют идентичные кристаллические решетки, способность к соединению определяется в основном рассмотренными закономерностями электронного строения атомов данного металла. При сварке разнородных металлов важное значение приобретает их атомно-кристаллическое строение. Чем меньше различие атомно-крнсталличе-ского строения металлов, тем легче они соединяются при сварке. Близость атомно-кристаллического строения соединяемых металлов означает близость энергетического состояния их атомов. А это значит, что атомы одного свариваемого металла способны энергетически благоприятно располагаться в кристаллической решетке другого свариваемого металла. Признаком такой близости является близость атомных радиусов и близость типов и параметров кристаллических решеток Металл. , . [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...