Кристалической строение металлов

все Ме в ТВ состоянии имеют кристаллической строение. Атомы кр решетки расположены упорядочено. Расстояние между атомами наз параметрами решетки. Типы кр решетки: ОЦК, ГЦК, ГПУ. С увеличением температуры и давления расстояние между атомами может изменятся. Некоторые Ме в тв состоянии в различных температурных интервалах могут иметь разные кр решетки, что всегда ведет к изменению физико-хим св-в. Существование одного и того же Ме в нескольких кристалич формах наз полиморфизмом. Перестройка кр решетки при критических температурах наз полиморфным превращением.

Кристалич строение сплавов

Сплав – это вещество, полученное сплавлением 2х или более элементов. Элементами сплава м.б. Ме и неметаллы. Эти элементы называются компонентами сплавов. В сплаве кроме основных компонентов могут содержатся примеси. Примеси бывают полезные, улучшающие св-ва сплавов и вредные. Кроме того примеси делят на случайные, попавшие в процессе производства, и специальные, кот вводят для придания сплавам нужных св-в. Кристолич строение сплава более сложное, чем у чистого Ме и зависит от взаимодействия компонентов при кристаллизации. Компоненты в тв сплаве могут образовывать тв р-ры, химические соединения и механич смеси.

Кристолизация сплавов.

Процесс перехода сплава из ж состояния в тв с образованием кр решетки наз первичной кристаллизацией. Процесс кристаллизации начинает с образование центров кристаллизации. Скорость кристаллизации зависит от скорости зарождения центров и скорости роста кристаллов. Структура сплава зависит от формы, ориентации кр решетки в пространстве и скорости кристаллизации. Кристаллизация сплава обычно начинается от стенок литейной формы. С наиб скоростью кристаллы растут в направлении противоположенном отводу тепла, т.е. перпендикулярно стенки, к оси слитка. Если при кристаллизации рост кристаллов не ограничить, то получатся кристаллы вытянутой древовидной формы – дендриты. А т.к. процесс кристаллизации происходит из многих центров, то верви дендритов во время роста ограничивают др друга и искажаются. Кристаллы неправильной формы наз кристаллитами или зернами. Зерна отличаются различной ориентацией кр решетки. Они повернуты относит др друга на несколько градусов. Кр решетка имеет различные структурные несовершенства: точечные, линейные, пространственные.

Св-ва Ме и сплавов.

Прочность, пластичность, твердость, ударная вязкость. Внешняя нагрузка в тв теле вызывает напряжения и деформацию. Напряжение - это нагрузка или сила, отнесенная к площади попер сечения. . Напряжение, возникающее в Ме вызывает деформацию. Деформация – это изменение формы и размеров тела под действием внеш сил или в результате физико-химич процессов, протекающих в самом теле. Деформация м.б. упругая, исчезающая после снятия нагрузки и пластическая. При увеличении нагрузки упругая деф переходит в пластич, а при дальнейшем увеличении нагрузки – разрушение тела. Прочность – это способность тв тела сопротивляться деформации или разрушению под действием статич или динамич нагрузок. Прочность определяется с помощь спец механич испытаний образцов, изготовленных из исследуемого материала. Для определения прочности при статич нагрузках образцы испытывают на растяжение, сжатие, изгиб и кручение. испытание на растяжение обязательно. Прочность при статич нагрузках оценивают временным сопротивлением (пределом прочности и пределом текучести). Передел прочности – это условное напряжение, соотв наиб нагрузке, предшествующей разрушению образца. Предел текучести – это напряжение при котором начинается пластическое течение Ме. Пластичность – это способность материала получать изменения формы и размеров без разрушения. Пластичность характеризуется отсит удлинением . где l -длина образца после испытания. l0- длина образца до испытания. Прочность при динамич нагрузках оценивают по уд вязкости. Под ударной вязкостью понимают работу удара, отнесенную к начальной площади попер сечения образца в месте концентратора КС=А/F0. Твердость - это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела, не получающего остаточных деформаций при местном контактном воздействии с поверхностным слоем. Значение твердости и размерность для одного и того же материала зависит от применяемого метода измерений. Наиб применение получил метод вдавливания. При этом тв определяют: 1.по диаметру отверстия стального раскаленного шарика [НВ] – матод Бренеля. 2.по глубине вдавливания стального закаленного шарика диаметром 1,5875 мм или алмазного конуса с углом у вершины 120 градусов – метод Роквелла. HRB(шарик), HRA и HRC (конус). 3 по диагонали отпечатка алмазной 4хгранной пирамиды – метод Викерса: HV