Дефекты кристаллического строения металлов
Изучение строения металлов с помощью рентгеноструктурного анализа и электронного микроскопа позволило установить, что внутреннее кристаллическое строение зерна не является правильным. В кристаллических решетках реальных металлов имеются различные дефекты (несовершенства), которые нарушают связи между атомами и оказывают влияние на свойства металлов. Все дефекты решетки - это нарушения укладки атомов в решетке.
Различают следующие структурные несовершенства:
1. дефект решетки, малый в трех измерениях (b = 3х10-8 см) – точечный. К данному типу относят вакансию в решетке и внедренный атом в междоузлье.
2. малый в двух измерениях и протяженный в третьем - линейный. К данному типу несовершенства относят дислокации.
Представим себе, что в кристаллической решетке по каким-либо причинам появилась лишняя полуплоскость атомов, так называемая экстра-плоскость В (рис. 11). Край такой плоскости образует линейный дефект А—А, который называется краевой дислокацией. Краевая дислокация может простираться в длину на многие тысячи параметров решетки, может быть прямой, но может и выгибаться в ту или иную сторону. В пределе она может закрутиться в спираль, образуя винтовую дислокацию. Вокруг дислокации возникает зона упругого искажения решетки.
Под воздействием напряжения краевая дислокация А-Абудет передвигаться по плоскости С, пока не достигнет границы зерна (или блока).
Характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокации - суммарная длина всех линий дислокации в единице объема.
3. малый лишь в одном измерении - плоский (двумерный, поверхностный). К нему относят границы зерен и блоков, а также дефекты упаковки.
В поликристаллических материалах размер зерен бывает от 1 до 1000 мкм, чаще всего - около 100 мкм. Зерна разориентированы, повернуты одни относительно других до десятков градусов (рис. 43). Границы зерен являются основным дефектом в металлах. На этих границах атомы не имеют правильного расположения. Здесь существует переходная область шириной в несколько атомных диаметров, в которой решетка одного зерна переходит в решетку другого зерна.
Рис. 43. Схема поликристаллического строения металла
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 1021;