Кристаллографические направления и плоскости

В литом состоянии структура титана представлена крупными зернами, возникшими при первичной кристаллизации. В пределах таких зерен, как правило, имеется несколько более мелких зерен, отличающихся друг от друга по кристаллографической ориентации и образующихся при охлаждении металла из р-обла сти. Последующий нагрев такого металла в р-область практически не изменяет его структуру, так как рост зародышей р-фазы происходит по исходным кристаллографическим направлениям и плоскостям, а малый фазовый наклеп не препятствует их росту до размеров исходного зерна и не вызывает рекристаллизации при дальнейшем повышении температуры. Размельчение структуры литого титана за счет фазовой перекристаллизации при нагреве, таким образом, практически невозможно. В этом состоит одно из существенных отличий титана от сталей, в которых перекристаллизация при а -превращении может с успехом использоваться для улучшения структуры. [c.11]

Упорядоченность расположения атомов в кристаллической решетке позволяет четко выделить отдельные кристаллографические направления и плоскости. [c.8]

Кристаллографические направления и плоскости принято обозначать индексами Миллера. Для определения индекса какого-либо направления следует найти координаты ближайшего к точке отсчета атома, лежащего на этом направлении, выраженные через параметр решетки. [c.9]

Использование понятий о кристаллографических направлениях и плоскостях и их индексов позволяет описывать различные явления, происходящие в кристаллических телах, а также особенности свойств кристаллических тел вдоль различных направлений и плоскостей. [c.9]

Следует особо подчеркнуть, что анизотропия проявляется только в пределах одного кристаллического зерна, или монокристалла. Реальные металлы являются телами поликристаллическими, состоящими из огромного числа зерен, произвольно ориентированных друг к другу своими кристаллографическими направлениями и плоскостями. [c.10]

В заключение отметим существенную специфику другого вида пластической деформации — двойникования. В отличие от сдвиговой пластической деформации, основу протекания которой составляет работа дислокационного механизма, при двойниковании происходит образование так называемых двойников, т. е. таких незначительных прослоек в кристаллической решетке зерна, в которых кристаллографические направления и плоскости переориентированы в зеркально-симметричное положение относительно некоторой плоскости, называемой плоскостью двойникования (рис. 1.18, плоскость 1—I). Деформация двойникования происходит в тех случаях, когда она менее энергоемка, чем деформация скольжения. Двойники наблюдаются, например, в зернах отожженной меди. [c.23]

Как обозначаются кристаллографические направления и плоскости [c.24]

Конкретную геометрию металлической решетки, выражаемую координационными числами, межатомными расстояниями в первой и второй координационных сферах, определенными кристаллографическими направлениями и плоскостями, естественнее всего связать с симметрией атомных орбиталей, образуемых валентными и внешними остовными электронами, ответственными за межатомные связи. Металлическая связь представляет один из видов межатомной или химической связи и должна характеризоваться энергией связи, ее длиной, кратностью связи, числом связей, образуемых данным атомом, и валентными углами. [c.36]

В тесной связи с кристаллизующим действием поверхности находится явление определенной ориентации возникающих зародышей кристаллов. При образовании пленок на поверхности химическое превращение развивается таким образом, чтобы конфигурация атомов исходной твердой базы сохранялась (или почти сохранялась) и в новой твердой фазе. Кристаллическая решетка новой фазы сопрягается с кристаллической решеткой исходной фазы теми кристаллическими плоскостями, параметры которых минимально отличаются друг от друга. При этом- пленки приобретают защитную способность в том случае, когда между металлом и пленкой существует структурное соответствие [24, 25]. Однако при химических реакциях возможны случаи образования промежуточных фаз, вызванные трудностью соблюдения принципа ориентационного и размерного соответствия при непосредственной перестройке решетки исходной фазы сразу в окончательную форму [26]. Между индексами кристаллографических направлений и плоскостей в регулярно соприкасающихся решетках установлена количественная связь, что позволяет производить расчеты кристаллических решеток при образовании защитных пленок и различных фазовых превращениях в металлах и сплавах [27]. Принцип структурного соответствия, т. е. направленная кристаллизация или так называемая эпитаксия [28, 29], при которой структура основного металла воспроизводится в образующейся на нем пленке в результате ориентированного роста кристаллов в системе металл — покрытие, особенно хорошо проявляется для большинства металлов и их окислов, гидроокисей, нитридов, карбидов, оксалатов и других продуктов реакционноспособных систем. В последние годы закономерности эпитаксии были также установлены и для различных фосфатных пленок на черных и цветных металлах (гл. П). [c.12]

Обычно считают, что явление радиационного роста (см. табл. 2) возникает, когда в силу анизотропии кристаллической структуры материала выбитым из своих узлов атомам и образовавшимся при этом вакансиям энергетически выгодно конденсироваться на различных кристаллографических плоскостях, что и приводит к непрерывному росту под облучением количества одних плоскостей и к соответствующему сокращению других. В результате этого происходит непрерывный процесс удлинения кристалла в одном кристаллографическом направлении и сокращения в другом. Указанное явление было чрезвычайно серьезным для всей атомной проблемы в целом в связи с недостаточной стойкостью урана. В настоящее время для уранового топлива данная проблема в основном решена [31. Однако, поскольку в элементах действующих и проектируемых реакторов широко используются другие материалы с анизотропной решеткой, такие, как цирконий, графит и т. д., на которых явление радиационного роста также наблюдалось, это явление заслуживает самого серьезного изучения. [c.14]

Текстура деформации — наличие преимущественной ориентации кристаллографических направлений и (или) плоскостей относительно направления деформации, приводящее к анизотропии свойств. [c.125]

ПОДВИЖНОГО кристалла при металловедческих исследованиях используется в основном для определения кристаллографической ориентировки —- расположения кристаллографических направлений (или плоскостей) образца по отношению к внешней координатной системе (форма кристалла, направление внешних воздействий и т. д.). Как видно из рис. 5.15, при непод- [c.113]

Зерна чистых металлов или твердых растворов имеют неодинаковую кристаллографическую ориентировку. Поэтому на приготовленную плоскость микрошлифа приходятся зерна, срезанные по разным кристаллографическим направлениям и имеющие в этих направлениях неодинаковые свойства. Если микрошлиф подвергнуть [c.29]

Скольжение может происходить только вдоль определенных кристаллографических направлений и по определенным плоскостям. [c.280]

Текстура прессования через матрицу обычно близка к текстуре волочения. Если текстура волочения характеризуется пространственной ориентировкой определенного кристаллографического направления, вокруг которого кристалл может быть как угодно повернут, то текстура прокатки характеризуется преимущественной ориентировкой и кристаллографического направления, и кристаллографической плоскости. [c.38]

Для точного определения и удобного обозначения различных направлений и плоскостей в кристалле для каждой кристаллографической системы выбираются три оси координат. Начало координат располагается в центре одного из атомов, и координатные оси проходят через другие соответствующим образом выбранные атомы данной кристаллической решетки. Для кубической системы выбирается прямоугольная система координат, и коорди- [c.40]

При волочении (одноосная деформация) возникает так называемая аксиальная текстура, при которой зерна ориентируются определенным кристаллографическим направлением вдоль направления протяжки, но вокруг оси кристаллиты занимают произвольное положение. При прокатке, в отличие от волочения, фиксируется не только кристаллографическое направление, параллельное направлению прокатки, но и кристаллографическая плоскость, параллельная плоскости прокатки. Сложную деформацию прокатки можно условно представить как результат растяжения вдоль оси прокатки и сжатия в направлении, перпендикулярном поверхности образца. Фиксируемые направления и плоскости при образовании текстуры деформации для ряда металлов и сплавов представлены в табл. 2.1. [c.150]

Ориентировка семейства направлений и плоскостей в решетке однозначно определяется кристаллографическими индексами. Под кристаллографическими индексами плоскости понимают три целых взаимно простых числа Нк1, обратно пропорциональных числу осевых единиц, отсекаемых любой плоскостью данного семейства на кристаллографических координатных осях (см. рис, 5). [c.184]

Индексы плоскостей. Ориентировка семейства направлений и плоскостей в решетке однозначно определяется кристаллографическими индексами. Под кристаллографическими индексами плоскости понимают три целых взаимно простых числа кЬ1, обратно пропорциональных [c.128]

Индексы Миллера и кристаллографические направления. Положение и ориентация плоскости кристалла определяются заданием координат трех атомов, лежащих в этой плоскости. Если каждый из трех атомов находится на одной из трех кристаллографических координатных осей, то положение данной плоскости может быть задано соответствующими координатами атомов по осям в единицах постоянной решетки. Так, если атомы, определяющие плоскость, имеют координаты (4, О, 0), (0, 1, 0), (0, о, 2) в какой-то системе кристаллографических координатных осей, то указанная плоскость может быть охарактеризована тремя числами 4, 1 и 2. [c.54]

Как уже отмечалось в гл. П, пластическая деформация кристаллических тел может осуществляться не только скольжением, но и двойникованием. Двойникование для кристаллов с о. ц. к., г. ц. к. и г. п. у. решетками можно наблюдать при особых условиях деформирования. При этом металлографическими способами выявляются области, иначе травящиеся, чем окружающий матричный кристалл. Отличительными признаками этих областей являются прямолинейность и строгая кристаллографическая направленность двух параллельных границ. Дифракционными (рентгеновскими и др.) методами установлено, что эти области закономерно отличаются своей ориентировкой и расположением атомов относительно матрицы. Расположение атомов внутри этой области представляет собой зеркальное отражение расположения атомов в матричном кристалле (см. рис. 77,а). Плоскости зеркального отражения, пересечение которых с плоскостью шлифа имеют вид прямолинейных границ, являются плоскостями двойникования. Так, на рис. 77,а п б плоскостью двойникования является плоскость (112). Переориентированные области называют двойниками, а процесс их образования двойникованием. Двойники в кристаллах делятся на двойники роста (рост кристалла из расплава, в процессе рекристаллизации и отжига) и деформационные двойники. Двойникование при деформации — один из механизмов сдвиговой деформации. Для деформационного двойникования характерны высокие скорости и выделение энергии в форме звука с характерным потрескиванием в процессе деформации кристалла. Двойникование сопровождается скачкообразным изменением деформирующего усилия, [c.131]

При деформации поликристаллов отдельные кристаллиты подвергаются такому же формоизменению, как и весь образец в целом. Кристаллическое строение деформированного вещества проявляется в том, что наряду с обоснованным изменением его внешней формы закономерно изменяется ориентировка кристаллической решетки. Это изменение связано с симметрией напряженно-деформированного состояния и, в конечном итоге, приводит к тому, что параллельно направлению внешних деформирующих сил устанавливается определенная кристаллографическая плоскость и (или) кристаллографическое направление, [c.277]

Индексы кристаллической решетки. При изучении свойств металлов, обусловленных действием на металл деформации, магнитного поля и т. д., необходимо с помощью отсекаемых отрезков или индексов Миллера обозначать кристаллографические плоскости (чтобы определять их положение), кристаллографические направления внутри данного кристалла, ориентировку отдельных кристаллов относительно друг друга. Индексы — это числовые обозначения кристаллографических плоскостей и направлений внутри кристалла. Отсекаемые отрезки, характеризующие положение плоскости в кристалле, являются расстояниями от начала координатной системы до точек пересечения этой плоскости с каждой из осей координатной системы. Положение плоскостей устанавливается с помощью закона рациональных индексов отношения отсекаемых отрезков для любой плоскости, проходящей в кристалле, всегда могут быть выражены рациональными числами эти числа могут быть равны 2, [c.22]

Анизотропия свойств металлов. В отличие от аморфных, жидких и газообразных тел, которые являются телами изотропными, так как их свойства одинаковы на каждой плоскости и в любом кристаллографическом направлении, В кристаллическом теле расположение атомов и расстояния между ними изменяются в зависимости от плоскости и кристаллографического направления (рис. 13). В системе плоскостей с наибольшей плотностью атомов имеются наибольшие расстояния между соседними пло- [c.26]

Остановимся на обозначениях, полезных для описания направлений в кубических кристаллах. Представим себе три взаимно ортогональные оси, каждая из которых параллельна одному из ребер куба. Тогда направление любого вектора определяется заданием трех его проекций на эти три оси. Принято задавать направление, записывая эти три числа в квадратных скобках при этом отрицательное число обычно обозначается цифрой со знаком минус сверху. Так, например, [1001 означает направление, параллельное одному из ребер куба, а 11001 — направление, противоположное [1001. Символ [1101 означает направление диагонали одной из граней куба, а направление [1111 параллельно диагонали куба. Плоскости в кристалле задаются аналогично с полющью трех чисел, заключенных в круглые скобки. Так, например, символы (100), (ПО) и (111) означают три плоскости, ортогональные соответственно направлениям 11001, [1101 и 11111. Эти символы в общепринятом смысле задают лишь ориентацию плоскостей, а не их расположение в пространстве, хотя обычно берется плоскость, про.чодящая через одни из атомов кристалла. Упомянутые выше кристаллографические направления и плоскости изображены на фиг. 2. Для некубических кристаллов предлагались аналогичные обозначения, но ни одно из них не стало общеупотребительным, и поэтому при использовании подобных обозначений необходимо каждый раз разъяснять их смысл. [c.11]

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕКСТУР. Классификация текстур базируется на том, что к одному классу относят текстуры со сходцой закономерностью в пространственном расположении определенных кристаллографических направлений и (или) плоскостей, или элементов симметрии. Текстуры, в которых предпочтительно ориентированными в пространстве являются какие-то кристаллографические направления, называются осевыми, кристаллографические плоскости — плоскими, плоскости и лежащие в них направления — полными. [c.260]

ЭФФЕКТ [переключения — скачкообразный обратимый переход полупроводника из состояния с высоким сопротивлением в состояние с низким сопротивлением под действием электрического поля, напряженность которого превышает некоторое пороговое значение пьезоэлектрический < — возникновение электрических зарядов разного знака при деформации некоторых кристаллов обратный заключается в изменении линейных размеров некоторых кристаллов под действием электрического поля) радиометрический состоит в обнаружении и измерении давления электромагнитных волн на твердые тела и газы Рамана см. РАССЕЯНИЕ света комбинационное стереоскопический — психофизиологическое явление слитного восприятия изображений, видимых правым и левым глазом стробоскопический — основанная на инерции зрения зрительная иллюзия непрерывного движения, возникающая при наблюдении движущегося предмета в течение коротких быстро следующих друг за другом промежутков времени теней — появление интенсивности в распределении частиц, вылетающих из узлов кристаллической решетки в направлениях кристаллографических осей и плоскостей тензорезистивиый — изменение электрического сопротивления твердого проводника при его деформации тепловой реакции — теплота, выделенная или поглощенная термодинамической системой при протекании в ней химической реакции при условии, что система не совершает никакой работы, кроме работы расширения, а температура продуктов реакции равна [c.301]

Кристаллографические индексы направлений (и плоскостей) определяют положение в пространстве кристалла семейства параллельных прямых (и плоскостей), проходящих через узлы ПР. Основной характеристикой кристаллографического направления является период идентичности (/и,с,ш) — расстояние между соседними узлами основная характеристика кристаллографической плоскости (точнее, семейства плоскостей) — межплоскостное расстояние (дькс). [c.102]

Slip — Скольжение. Необратимая пластическая деформация сдвигом одной части кристалла относительно другой в определенном кристаллографическом направлении и обычно на специфической плоскости. [c.1045]

Шероховатость поверхности. Для серийно выпускаемых кристаллов кремния КЭФ-4.5 с ориентацией поверхности /100/ проведено изучение контраста интерференции в зависимости от диаметра пучка. Одна из поверхностей каждого кристалла отполирована, высота микрорельефа Кг 0,05 мкм. По свойствам тыльной поверхности образцы делятся на два типа I) тыльная поверхность отполирована более грубо, чем лицевая, и характеризуется высотой микрорельефа 0,1 мкм 11) тыльная поверхность шероховатая, средняя высота рельефа составляет 14-2 мкм, шероховатость упорядочена по форме и размеру микрограней, по их ориентации относительно кристаллографических направлений и наклону микрограней к базовой плоскости [6.29]. Для получения статистики контраста на каждом образце зондировали ряд точек, расположенных вдоль произвольно выбранной линии на расстоянии 0,5 мм (для ) = 0,1 и 0,3 мм), 1 мм (для О = мм) и 2 мм (для [c.149]

Выше шла речь о металле с поликристаллическим строением. Встречаются случаи, когда весь объем металла занимает один кристалл. Такой объем металла называют монокристаллом. На монокристаллах металлов очень наглядно проявляется а н и з о т р о п и я (неодинаковость) многих свойств по разным направлениям. Разница в прочности и твердости может доходить до 3—5 раз. Причина анизотропии свойств монокристаллов заключается в различном расположении и количестве атомов (ионов) в кристаллической решетке по разным наиравлениям в разных плоскостях. У по-ликристаллического металла, сложенного из массы зерен разнообразных ориентировок, значения свойств получаются усредненными и одинаковыми во всех направлениях. Однако в некоторых случаях по разного рода причинам в поликристаллическом металле зерна между собой выстраиваются параллельно какими-либо кристаллографическими направлениями или плоскостями. Металл остается поликристаллическим, но возникшая упорядоченность строения сразу же проявляется в анизотропии свойств. Такое упорядоченное расположение кристаллов в металле называют текстурой. [c.35]

Если приложить поле большой величины ( 1000 э) в плоскости пленки и снять его, то в пленке вновь возникает страйп-структура. Ориентация страйпов определяется направлением прикладывавшегося поля и может совпадать с любым кристаллографическим направлением в плоскости пленки. [c.177]

Если при предшествующей деформации (холодной или горячей) имеет место образование кристаллографической текстуры и ориентация определенным образом направлений и плоскостей легчайшего сдвига, то анизотропия не будет выявлена испытанием на растяжение [c.25]

В работах [14, 88] показано, что в условиях высокотемпературной прокатки на 27% образцов из стали 40Н27 образуются четкие, узкие и длинные субграницы. Они имеют кристаллографическую направленность по плоскостям 110 , 111 , 100 решетки аустенита. Образование кристаллографически направленной ячеистой и полигональной субструктуры связано с первоначальным движением дислокаций с преимущественным направлением вектора Бюргерса в направлении максимальных касательных напряжений. [c.72]

При волочении, например, все кристаллиты ориентируются определенным кристаллографическим направлением [иу у] вдоль направления протяжки, занимая, однако, вокруг оси [иу у] произвольное положение, а при прокатке — определенной кристаллографической плоскостью Ьк1] параллельно плоскости прокатки и одновременно определенным крясталлографическим направлением [цуш] параллельно направлению прокатки (об анализе текстур см. Рентгеноструктурный анализ ). [c.715]

Зерна чистых металлов при одинаковом химическом составе отличаются по кристаллографической ориентировке. Поэтому на приготовленной плоскости микрО Шлифа находятся зерна, срезанные по разным кристаллографическим направлениям и имеющие в эти с направлениях неодинаковые свойства. Если полированный микроилиф подвергнуть действию химически активной среды (растворов кислот, со- [c.76]

Зонная структура твердого тела является результатом взаимодействия волновой функции электрона с рещеткой. Зонная структура позволяет найти частоты и направления, для которых волновая функция электрона может или не может проходить через решетку. Отражение электронной волны под углами Брэгга от кристаллографических плоскостей является идеально упругим и не вносит вклада в электрическое сопротивление. Для каждого кристалла и каждой электронной конфигурации условия Брэгга налагают определенные ограничения на направление волнового вектора и значения энергий, которые может принимать электронная волна. Эти ограничения в направлениях и значениях энергий приводят к появлению щелей в почти непрерывном спектре энергий и направлений. Именно эти щели (порядка 1 эВ для полупроводников и 5 эВ или больше для хороших диэлектриков) обусловливают сильнейшие различия между металлами, полупроводниками и диэлектриками (рис. 5.2). Для металлов характерно, что уровень Ферми оказывается внутри зоны, имеющей вакантные энергетические уровни. Полупроводники имеют полностью заполненную разрешенную зону. Ширина запрещенной зоны у них невелика, н поэтому ие большое число электронов при тепловом возбуждении может перейти в расположенную выше разрешенную зону. Диэлектрик отличается от полупроводника тем, что его запрещенная зона очень велика, и практически ни один возбужденный электрон не может ее преодолеть. [c.190]

Первое и, как кажется, самое естественное предположение состоит в том, что критерием достижения пластического состояния служит величина наибольшего касательного напряжения. В одной из первых лекций было отмечено, что пластическая деформация представляет собой сдвиг атомных плоскостей в кристаллографической плоскости скольжения в определенном направлении. Совокупность плоскости скольжения и направления скольжения была названа системой скольжения. Пластическая деформация монокристалла происходит тогда, когда касательное напряжение в одной из возможных систем скольжения достигает критического значения. Предположение о том, что для по-ликристаллического материала переход в пластическое состояние определяется наибольшим касательным напряжением правдоподобно, но вовсе не обязательно. Критерий наибольшего касательного напряжения был предложен французским инженером Треска на основе произведенных им опытов. Этот критерий лег в основу первых по времени и не потерявших значение до сих пор работ Сен-Венана (1871— 1872 гг.). Наибольшее касательное напряжение, как было показано ранее, равно полуразности между наибольшим и наименьшим главными [c.54]

В предшествующем пункте мы видели, что для частиц, вылетающих из узлов решетки, направления вдоль кристаллографических осей и плос костей являются закрытыми. Поэтому если узлы монокристалла в резуль тате ядерных процессов (а-распад упругое и неупругое рассеяние про тонов) станут излучателями частиц то в направлениях осей и плоскостей должны наблюдаться своеобразные тени. Это явление было предсказано и обнаружено А. Ф. Тулиновым (1965) и названо им эффектом теней . На рис. 8.16 приведена система теней, которая создана на фотопластинке протонами, упруго рассеянными в монокристалле вольфрама. Фотографическая пластинка располагалась перпендикулярно оси [ПО]. Пятно в центре представляет собой тень от цепочек, выстроенных вдоль этой оси. Остальные точечные тени образованы цепочками других направлений. Наконец, темные линии представляют собой тени от кристаллических плоскостей. [c.462]

В случае совпадения индексы центрального пятна данной стандартной проекции и являются индексами атомной плоскости, параллельной плоскости прокатки, а индексы нормалей на стандартной проекции, совпадающие с выходами направлений вдоль НП) и поперек ПП) прокатки на полюсной фигуре, являются индексами кристаллографических направлений в решетке, совпадающих соответственно с направлениями НП и ПП. В случае многокомпонентной текстуры параллельно плоскости прокатки устанавливаются в одних кристаллитах плоскости с одними индексами, а в других — с другими. Тогда не все максимумы полюсной фигуры будут совпадать с полюсами плоскостей hikik) одной стандартной проекции. В таком случае следует найти другую стандартную сетку, в которой полюсы тех же плоскостей hikiU) совпали бы с оставшимися нерасшифрованными максимумами полюсной фигуры. Эта стандартная сетка даст новые значения индексов плоскостей и направлений, параллельных плоскости прокатки и направления НП и ПП. [c.270]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...