I. Кристаллическое строение металлов

1. Чем отличается макроструктура от микроструктуры и субструктуры?

Макроструктура — строение металла, видимое невооруженным глазом или при небольших увеличениях. Выявляет характер излома, усадочные раковины, поры, размеры и форму крупных кристаллов, трещины, химическую неоднородность, волокнистость (после специальной подготовки поверхности исследования: шлифования, протравки).

Микроструктура — строение металла, выявл. с помощью свет, и эл-нных микроскопов. Определяет размеры форму кристаллов, их распределение и относительные объемные количества, форму инородных включений и микропустот, ориентирование кристаллов.

Субструктура металла, внутреннее строение зёрен, характеризуемое типом, количеством и взаимным расположением дефектов кристаллической решётки. В недеформированном металле зёрна состоят из блоков (субзёрен), развёрнутых друг относительно друга на углы порядка угловых минут; эти блоки разделены субграницами.

2. Что такое микрофрактография?

МИКРОФРАКТОГРАФИЯ — изучение строения изломов с применением световых микроскопов, ПЭМ и ПРЭМ; микрофрактографии - область знания о строении излома.

3. Чему равно координационное число для решеток ОЦК, ГЦК и ГПУ?

	Простая кубическая	ОЦК	ГЦК	ГПУ
Коордиционное число К(число ближ сосед.)
Коэффициент компактности	0,52	0,68	0,74	0,74
Число атомов прих. на решетку

4. Чем отличается линейная дислокация от винтовой дислокации? Что характеризует век­тор Бюргерса?

Дислокация — линейный дефект кристаллической решетки, искажающий правильное расположение атомных (кристаллографических) плоскостей. … Различают два типа дислокации: краевая и винтовая

Краевая дислокация характеризуется тем, что в какую-то часть кристаллической решетки как бы внедрена добавочная атомная плоскость, получившая название экстраплоскости. Поперечное сечение края экстраплоскости, называемой линией дислокации, состоит из наиболее упруго искаженной области кристаллической решетки размером от 2 до 5 периодов, а длина линии дислокации может достигать многих десятков тысяч периодов решетки.

Мерой искажения кристаллической решетки служит так называемый вектор Бюргерса, который получается, если провести замкнутый контур вокруг любого произвольного участка в идеальной решетке, а затем этот же путь повторить в реальном кристалле, заключив дислокацию внутрь контура. Можно заметить, что число атомов над экстраплоскостью в выделенном контуре будет на один ряд больше, чем под ней. Величина параметра кристаллической решетки, на которую отличается количество атомов над дислокацией и под дислокацией, получила название вектора Бюргерса.

Винтовая дислокация образуется в результате частичного сдвига в кристалле по плоскости Q. Это линия EF, вокруг которой атомные плоскости изогнуты по винтовой поверхности. Обойдя верхнюю изогнутую атомную плоскость по часовой стрелке, приходим к краю второй атомной плоскости и т.д. В этом случае кристалл можно рассматривать как состоящий из одной атомной плоскости, закрученной по винтовой поверхности. Если в краевой дислокации вектор Бюргерса перпендикулярен линии дислокации, то в винтовой дислокации он параллелен ей.

Важной характеристикой дислокаций, находящихся в реальном материале, является их плотность - суммарная длина всех линий дислокаций в единице объема. У отожженных металлов она составляет 10⁶…10⁸ см^-2, а после холодной пластической деформации - 10¹¹…10¹² см^-2. Попытка увеличить плотность дислокаций свыше 10¹² см^-2 приводит к появлению трещин и разрушению металла.

5. Какое строение имеют малоугловые и большеугловые границы?

Малоугловые границы наблюдаются между субзернами и имеют дислокационное строение. Малоугловую границу можно представить с помощью ряда параллельных краевых дислокаций. Образование субзерен с малоугловыми дислокациями называется полигонизацией. Структура большеугловых границ более сложная. Субграницы образованы определенными системами дислокаций. В зависимости от того, какой материал и какое воздействие на него оказывает окружающая среда, находится расположение дислокаций. Если металл мало деформирован, то местом скопления дислокаций являются плоскости скольжения. Если же такие металлы, как алюминий, железо подвергаются сильной деформации, то дислокации представлены в виде сложных сплетений: пространств, сетки.

Дата добавления: 2015-10-21