Кубическая объемно-центрированная структура

Опытные данные показывают, что металлы кристаллизуются, за немногими исключениями, в трех структурных типах. А именно в кубической и гексагональной плотных упаковках (рис. 3.11, а и б) (координационное число с== 12, коэффициент компактности 7 = 74,04% задача 6) и в кубической объемно-центрированной структуре (рис. 3.14, а) (с = 8, ( = 68,1%). Объ- [c.79]

Сплав 8-Ь1 представляет собой смесь двух фаз преобладающей а-фазы (гексагональной плотноупакованной) и некоторого количества -фазы (кубической объемно-центрированной). Наблюдающиеся трещины проходят по зернам а-сплава, однако р-фаза подвергается пластическим разрушениям. Термическая обработка и изменение состава (например, понижение содержания алюминия), способствующие образованию Р-фазы, увеличивают стойкость к КРН. Состав фазы также может иметь определяющее значение установлено, что в ряде других титановых сплавов р-фаза склонна к КРН [37]. Механизм растрескивания,титановых сплавов находится еще на стадии обсуждения. Однако влияние структуры сплава, особенностей среды, а также действие посторонних анионов и приложенного напряжения в значительной степени сходно с влиянием этих факторов на поведение нержавеющих сталей (см. разд. 7.3.1 и 7.3.2). Это, по-видимому, свидетельствует об идентичности механизма КРН титана и нержавеющих сталей. [c.377]

Хром (Сг) и его сплавы обладают более высокой жаропрочно-стыа и повышенной стойкостью в окислительных и эрозионных средах при высокой температуре, чем сплавы на основе никеля. Он имеет температуру плавления 1875°С, кипения 2.500°С (см. рис. 16), плотность 7,15 г/см, атомную массу - 52,01. Расположен в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева в подгруппе VI А (Сг, Мо, W) под номером 24 и имеет атомный радиус / = 0,128 нм. Кристаллическая структура хрома - кубическая объемно центрированная, а = 0,287 нм. [c.84]

Структура кристаллической решетки - кубическая объемно центрированная, а = 0,33026 нм. [c.94]

При 885° кристаллическая решетка титана из плотноупакованной гексагональной становится кубической объемно-центрированной. Плотноупакованная фаза титана является низкотемпературной, тогда как в железе она высокотемпературная. Ведь структура железа при 910° меняется — из кубической объемно-центрированной превращается в кубическую гране-центрированную. Полиморфное превращение позволяет производить термическую обработку сплавов титана аналогично сплавам легированных сталей. [c.38]

Температура кипения, °С Температура перехода гексагональной плотно-упакованной структуры в кубическую объемно-центрированную, С [c.899]

Характерной особенностью для металлического состояния, как уже отмечалось выше, является их кристаллическая структура. Большинство металлов кристаллизуется в трех типах кристаллической решетки кубической объемно-центрированной, кубической гранецентрированной и гексагональной плотной. Этим типам решеток свойственны компактность и высокая плотность упаковки. Прочностью металлической связи объясняются многие физические и механические свойства металлов (табл. 2). [c.14]

Большинство металлов имеют кубическую (объемно-центрированную или гранецентрированную) решетку. Так, медь, никель, серебро, золото, свинец, алюминий, платина имеют кубическую гранецентрированную решетку, цинку и кадмию свойственна гексагональная структура. Некоторые осаждаемые металлы, например хром, железо, марганец, в зависимости от условий электролиза могут иметь различное кристаллографическое строение. Так, осадки хрома могут при одних условиях электролиза иметь кубическую объемно-центрированную решетку, а при других — гексагональную. [c.116]

Как видно из таблицы, для металлов типичны следующие кристаллические структуры кубическая гранецентрированная, кубическая объемно-центрированная и гексагональная плотноупакованная. [c.39]

На рис. 2, а приведена схема элементарной ячейки кубической объемно-центрированной решетки она ограничивается девятью атомами, восемь из которых расположены по вершинам куба, а девятый — в его центре. Повторением этой ячейки путем переносов образуется вся структура кристалла. [c.17]

Под пространственной решеткой (в отличие от кристаллической, т. е. атомной, структуры) понимают геометрическую схему данной кристаллической решетки. На рис 2, б приведена часть кубической объемно-центрированной пространственной решетки, ограниченная восемью сопредельными элементарными ячейками узлы, расположенные по вершинам и в центре каждой ячейки, отмечены кружками. [c.18]

Тугоплавкие металлы Ti, Zr, Hf в отличие от типичных тугоплавких имеют объемно-центрированную кубическую решетку (ОЦК) лишь как высокотемпературную модификацию, которая при низкой температуре (для Ti - ниже 882°С, Zr - ниже 863°С и Hf - ниже 1310°С) переходит в плотно упакованную гексагональную (ГПУ). Переход в хрупкое состояние у этих металлов при понижении температуры имеет несколько другой характер, чем у типичных тугоплавких. Это обусловлено тем, что кристаллическая структура не ОЦК, а ГПУ. [c.4]

Рис. 63. Графики равных периодов решетки а-фазы с объемно-центрированной кубической структурой для изотермического сечения системы Сг—Мо—Nb при 1000 °С

VI групп при высоких температурах обладают одинаковыми объемно-центрированными кубическими структурами, обусловленными расщеплением и перекрытием остовных р -электронных оболочек. Поэтому повышение температуры плавления отражает увеличение числа коллективизированных электронов от одного для щелочных металлов до шести электронов на атом хрома, молибдена и вольфрама.. Следовательно, у металлов I—VI групп коллективизируются и участвуют в металлической связи все валентные электроны. [c.41]

Связь между периодами решетки, самой кристаллической решеткой и индивидуальными положениями атомов можно выразить следующим образом кристаллическая решетка получается путем трансляции в пространстве элементарной единицы структуры, называемой элементарной ячейкой. Периоды решетки характеризуют линейные размеры элементарной ячейки. Элементарную ячейку можно выбрать до некоторой степени произвольно. Например, в гранецентрированной кубической структуре, представленной на фиг. 7, б, возможны три элементарные ячейки ромбоэдрическая, кубическая гранецентрированная и тетрагональная объемно-центрированная. Кубическая ячейка характеризуется наиболее высокой симметрией. Если рефлексы на рентгенограмме индицируются в соответствии с этой ячейкой, то период решетки а характеризует среднее расстояние между атомами, расположенными в вершинах куба, причем это расстояние является наибольшим по сравнению с расстояниями между атомами внутри куба или [c.163]

По своим структурным характеристикам большинство карбидов переходных металлов относятся к фазам внедрения. Такие структуры обычно образуются путем внедрения посторонних атомов с малым диаметром между атомами основной решетки и весьма характерны для соединений переходных металлов с некоторыми легкими элементами Н, В. С, N, О. Вследствие сказанного, при образовании фазы внедрения решетка исходного металла обычно изменяется незначительно [17]. Поэтому в фазах внедрения атомы металла имеют одну из типичных металлических решеток гексагональную, кубическую гранецентрированную или объемно-центрированную. Установлено, что в силу специфики строения карбиды, имеющие структуру фазы внедрения, образуются только при определенных отношениях атомных радиусов углерода и металла, лежащих в пределах 0,4К <гс гм<0,59. [c.11]

Структура железа имеет объемно-центрированную кубическую решетку (рис. 1.1) с длиной ребра ар=0,286 нм и радиусом атома т= =0,124 нм, структура меди — гранецентрированную решетку с ар= =0,36 нм и г=0,128 нм. [c.6]

В металле свободные электроны определяют не только электрические и другие свойства, но и кристаллическую структуру. Наличие свободных электронов обусловливает ненаправленный и ненасыщенный характер металлической связи. Большинство металлов кристаллизуется в структурах, отвечающих плотнейшей шаровой упаковке атомов с максимальными координационными числами, равными 12 (ГЦК- и ГПУ-решетки). Ряд металлов также кристаллизуется в виде простых ОЦК-структур с координационным числом 8. Рдин и тот же элемент в зависимости от внешних условий может кристаллизоваться в виде различных структур (явление полиморфизма). Например, Li и Na при низких температурах образуют плотноупакованную гексагональную решетку, а при комнатных — кубическую объемно-центрированную. Практически многие металлы обладают свойством полиморфизма. [c.84]

Мартенситиая структура в сталях, образующаяся в процессе закалки стали из переохлажденного аустенита, представляет собой метастабильиый однофазный твердый раствор углерода в а-железе с кубической объемно-центрированной решеткой вследствие внедрения в решетку а-железа избыточных атомов углерода она искажается и становится тетрагональной. [c.14]

Мы исследовали электронную структуру (величину зарядов на атомах и связях) модели поверхностного комплекса металла с аминами (этиламином, диэтиламином, триэтиламином), для сравнения брали аммиак. Рассматриваемые комплексы алифатических аминов с железом близки по геометрической структуре (в каждой молекуле атом азота имеет по одной неподеленной паре электронов) и представляются совокупностью только молекулярных р-орбиталей. Межатомные расстояния амина, входящего в комплекс, для расчета принимали равными равновесному состоянию между ядрами в свободном амине. Расстояние между атомом железа и атомом азота принимали равным сумме металлическо1Го радиуса железа и ковалентного радиуса атома азота (для железа в кубической объемно-центрированной решетке г = 1,231 А, а для азота г=0,69 А). [c.75]

Таким образом, в сплавах системы Fe—Мп хладноломкость обнаружена у всех трех твердых растворов-4 а, е и Y, имеющих кубическую объемно-центрированную, гексагональную плотноупакованную и кубическую гранецентри-рованную решетки соответственно, что противоречит общепринятому мнению, согласно которому металлы, имеющие ГЦК-решетку, хладноломкбстью не обладают. Следовательно, принадлежность металла к определенному типу кристаллической структуры — недостаточное условие хла-достойкости. Подобное постоянство во влиянии марганца в интервале концентраций от 4 до 54% Мп, очевидно, связано с природой его воздействия [1]. [c.203]

Железо - серебристо-серый металл, плавящийся при температуре 1539 °С. Точка кипения около 3000 °С. Железо является переходным металлом VIII группы Периодической системы элементов, его атомный номер 26. Атомная масса железа 55,85. Железо имеет аллотропические модификации, которые различаются по кристаллической структуре и магнитным свойствам кубическую объемно центрированную (ОЦК), кубическую гранецентрированную ЦК), гексагонольную плотноупакованную (ГП). Гексагональная модификация железа устойчива лишь при высоком давлении (выше 10 ГПа). [c.10]

Сварка циркония. Цирконий имеет две аллотропические модификации а и . а-фаза существует до температуры полиморфного превращения 1135—П38 К и имеет гексагональную плотноупакованную решетку. Высокотемпературная -фаза имеет кубическую объемно-центрированную решетку. Цирконий при нагреве активно взаимодействует с газами. С азотом цирконий образует нитриды, а с водородом — гидриды. По свариваемости цирконий близок к титану. Диффузионную сварку циркония выполняют на следующих режимах Т 1273 К, р = 0,98 МПа, i = 0,5 ч и Г =- 1023- -1223 К, р = 9,8 МПа, t = 20 мин. Перед сваркой соединяемые поверхности обрабатывали механически до шероховатости Ra= 1,25 мкм. В процессе механических испытаний получены следующие характеристики соединений, сваренных по первому режиму = 528 МПа, o — = 18%, 1 з= 12% по второму Стд = 581 МПа, o = 20%, -ф = 20%. В отличие от обычной технологической схемы диффузионной сварки, когда температура поддерживается постоянной, сварку циркония проводили при циклически изменяющейся температуре 30 с нагрев до 1223 К, 30 с выдержка, затем охлаждение ниже температуры полиморфного превращения, опять нагрев и т. д. Так как различные модификации циркония имеют различный объем, то аллотропические превращения вызывают фазовый наклеп. Возникающие и исчезающие межфаз-ные поверхности раздела создают остаточные дефекты структуры, служащие [c.153]

Более сложные зависимости критических параметров от температуры наблюдаются у металлов с объемно-центрированной кубической решеткой (ОЦК металлов), для которых типично явление хладноломкости [211, 242]. Впервые весьма подробно исследование поведения ОЦК металлов при различных температурах было сделано в работе [31]. Детальное, обобщающее многие экспериментальные работы, исследование критических характеристик разрушения различных ОЦК металлов с простой структурой проведено в работе [211], где также выполнен фрак-тографический анализ изломов образцов в зависимости от тем- [c.51]

Мартенситные стали получили название по аналогии с мар-тенситной фазой углеродистых сталей. Мартенсит образуется при фазовом превращении сдвигового типа, происходящем при быстром охлаждении стали (закалке) из аустенитной области фазовой диаграммы, для которой характерна гранецентрированная кубическая структура. Мартенсит определяет твердость закаленных углеродистых сталей и мартенситных нержавеющих сталей. Нержавеющие стали этого класса имеют объемно-центрированную кубическую структуру они магнитны. Типичное применение — инструменты (в том числе и рёжущие), лопатки паровых турбин. [c.296]

Жаропрочность, как известно, в сильной степени зависит от типа кристаллической структуры основы сплава -твердого раствора. Ферритные стали, обладающие объемно-центрированной кубической решеткой, являются менее жаропрочными, чем аустенит-ные, обладающие гранецент-рированной кубической решеткой (рис. 24). [c.49]

Чистый титан имеет две модификации. До температуры 882,5°С он существует в виде а-титана с гексагональной решеткой, а выше температуры полиморфного превращения — в виде 0-титана с объемно-центрированной кубической решеткой. Как конструкционньгй материал титан в чистом виде, ввиду низкой прочности, почти не применяется. Титан обычно легируют различными а-ста6илиэирующими (А1, Ga, La, Се. N, С, О) и -стабилизирующими (Н, Nb, V, Мо, Сг, Fe, Со, Ni, Hf, Zr и др.) элементами, существенно изменяющими его структуру и свойства [ 135]. Высокая коррозионная стойкость титановых сплавов обеспечивается благодаря образованию на поверхности плотных химически мало активных оксидных пленок. Титановые сплавы стойки к сплошной и точечной коррозии в сероводородсодержащих средах, морской воде, углекислом и сернокислом газах и других средах. С помощью подбора легирующих элементов и режимов термической обработки сплавов удается достичь = 1500 МПа и более, что обеспечивает титановым сплавам наивысшую удельную прочность среди конструкционных металлических материалов. [c.70]

Молибден и его сплавы, как и другие металлы с объемно-центрированной кубической структурой кристаллографической рещетки, имеют резко выраженный температурный порог, ниже которого разрущение металла происходит хрупко, а выше — вязко. [c.80]

Поскольку поверхностная энергия является заметной величиной по сравнению с объемной, то из условия (3.1) следует, что для понижения полной энергии системы более выгодна такая деформация кристалла, при которой поверхностная энергия будет понижаться. Подобное понижение может быть реализовано изменением кристаллической структуры наночастицы по сравнению с массивным образцом. Поверхностная энергия минимальна для плотноупакованных структур, поэтому для нанокри-сталлических частиц наиболее предпочтительны гранецентри-рованная кубическая (ГЦК) или гексагональная плотноупако-ванная (ГПУ) структуры [7, 8], что и наблюдается экспериментально. Так, электронографическое исследование нанокристаллов ниобия, тантала, молибдена и вольфрама размером 5—10 нм показало [199], что они имеют ГЦК- или ГПУ-структуру, тогда как в обычном состоянии эти металлы имеют объемно центрированную кубическую (ОЦК)-решетку. В наночастицах бериллия и висмута найдены кубические фазы, хотя в массивном состоянии эти элементы имеют ГПУ-решетку [200]. Массивные кристаллические образцы гадолиния, тербия и гольмия имеют ГПУ-структуру. Авторы [201, 202], изучившие структуру частиц Gd, ТЬ и Но размером от 110 до 24 нм, обнаружили в них следы ГЦК-фазы и показали, что с уменьшением размеров в частицах растет содержание ГЦК-фазы и уменьшается количество ГПУ-фазы. В нанокристаллах Gd размером 24 нм ГПУ-фаза, характерная для массивных образцов, вообш е отсутствовала. Однако в [10] высказано сомнение в правильности выводов [201, 202] о ГПУ—ГЦК-переходе, так как наблюдавшиеся на рентгенограммах наночастиц Gd, Td и Но дифракционные отражения могли принадлежать низкотемпературным кубическим модификациям оксидов этих металлов. Уменьшение размера частиц некоторых элементов (Fe, Сг, d, Se) приво ило к потере кристаллической структуры и появлению аморфной [200, 203]. В обзоре [198] отмечено, что понижение поверхностной энергии частицы может происходить путем не только полного изменения ее кристаллической структуры, но и некоторой деформации структуры. Например, малые частицы могут иметь [c.63]

Повышение температуры в связи с увеличением энергии и ампли-т> ды тепловых колебаний атомов вызывает полиморфные превращения многих металлов Наиболее характерными для металлов являются фазовые переходы плотных гексагональнььх (ПГ) и гранецентрированных кубических (ГЦК) упаковок в объемно-центрированную кубическую (бцК) структуру (табл. 3.1). [c.34]

По кристаллической структуре перечисленные соединения разделяют на два основных класса. К первому классу, включающему большинство карбидов и нитридов, относятся вещества, имеющие металлоподобные свойства — так называемые фазы внедрения . В этих веществах атомы металла образуют одну из типичных металлических решеток — кубическую (гранецентрирован-ную или объемно-центрированную) или гексагональную, а атомы -неметалла находятся в пустотах между металлическими атомами. Вещества со структурой этого класса обладают металлоподобными свойствами. Второй класс структур, к которому относятся все бориды переходных металлов, некоторые карбиды (Si ) и нитриды, представляет собой сложные и очень разнообразные структуры, главным образом слоистые и цепочечные. [c.224]

При описании кристаллических структур также использовали следуюш 1е обозначения ОЦК — объемно центрированная кубическая структура, ГЦК — гранецентрированная кубическая структура, ГПУ — гексагональная плотноупакованная структура, ДГПУ — двойная гексагональная плотноупакованная структура. [c.5]

Латуни. Сплав меди с цинком называется латунью. Механические свойства латуни — прочность и пластичность — выше, чем меди, она хорошо обрабатывается резанием, давлением, характеризуется высокими коррозионной стойкостью, теплопроводностью, электропроводностью. Большим преимуществом латуней является сравнительно низкая их стоимость, так как входящий в состав сплава цинк значительно дешевле меди. Максимальную прочность имеет латунь, содержащая 45 % цинка, ее = 350 МПа, а максимальную пластичность — латунь, содержащая 32 % цинка, ее 5 = 55 %. При увеличении содержания цинка выше 39 % резко падает пластичность, а выше 45 % и прочность. Поэтому латуни, содержащие более 45 % цинка, не применяются. Подобное изменение свойств связано со структурой латуней. Медь и цинк образуют целый ряд твердых растворов. При содержании цинка до 39 % латунь является однофазной и структура её представляет собой а-твёрдый раствор цинка в меди с гранецентри-рованной кубической решеткой (а-латунь). При большем содержании цинка латунь является двухфазной в её структуре появляется хрупкая р-фаза, представляющая собой твёрдый раствор на базе соединения Си и Zn с объемно-центрированной кубической решеткой (ач-Р латунь). При содержании цинка более 45 % структура латуни состоит только из р-фазы. [c.199]

Большое влияние фазовой структуры на коррозионное поведение сплавов можно также иллюстрировать данными по исследованию сплава Ti—15 % Мо [42]. Сплавы этого состава после отпуска при 550 °С имеют двухфазную структуру (а- -р), где а-фаза имеет гексагональную решетку, свойственную чистому титану, а р-фаза — объемно центрированную кубическую. При коррозии двухфазного сплава в активном состоянии в 40 %-ной H2SO4 а-фаза, более бедная молибденом и менее термодинамически стабильная, преимуш,ественно растворяется, р-фаза, более устойчивая в этих условиях, накапливается на поверхности. Если р-фаза не представляет собой основного фона структуры, то ее накопление не приводит к образованию сплошного за- [c.65]

У металлов, обладающих объемно-центрированной кубической структурой (молибден, вольфрам, хром, ниобий, а-железо и многие его сплавы, низколегированные стали, содержащие в структуре феррит, перлит и сорбит) при статическом растяжении или изгибе при температурах ниже комнатной, а в неравновесном состоянии (мартенситные структуры, например, стали с повышенным содержанием углерода типа ШХ15) при разрыве гладких образцов при температуре 20° С. Сопротивление отрыву с увеличением чистоты хрома, молибдена и других металлов значительно повыщается. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...