Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Точечные дефекты характеризуются малыми размерами (несколько атомных диаметров) во всех трех измерениях.






 

Вакансии – свободные места в узлах кристаллической решетки Дислоцированные атомы – атомы, сместившиеся из узлов кристаллической решетки в межузельные промежутки Примесные атомы – атомы других элементов, находящиеся как в узлах, так и в междоузлиях кристаллической решетки

Точечные дефекты не закреплены в определенных объемах металла, они непрерывно перемещаются в кристаллической решетке в результате диффузии.

Производят локальное изменение межатомных расстояний, тем самым, искажая кристаллическую решетку. При этом увеличивается сопротивление решетки дальнейшему смещению атомов, что способствует некоторому упрочнению кристаллов и повышает их электросопротивление

2) Линейные дефекты характеризуются малыми размерами в двух измерениях, но имеют значительную протяженность в третьем измерении. Такой вид дефекта называется дислокацией. Различают дислокации краевые и винтовые.

Краевая дислокация (наличие экстраплоскости) Винтовая дислокация (сдвиг атомных слоев по плоскости)

 

Смещенные атомы стремятся переместиться в равновесное положение. При движении дислокации вдоль направления сдвига через весь кристалл происходит смещение верхней и нижней его частей на одно межатомное расстояние. В результате перемещения дислокация выходит на поверхность кристалла и исчезает.

Вблизи линии дислокации атомы смещены со своих место и кристаллическая решетка искажена, что вызывает поле напряжений.

Установлено, что дислокации притягивают в свою зону атомы примесей, которые осаждаются в виде цепочки вдоль края экстраплоскости (атмосферы Коттрелла) и снижают уровень упругих искажений дислокационной структуры. При повышении t° атм. Коттрелла рассеиваются, а при понижении t° до достижения предела растворимости они могут образовывать дисперсные выделения второй фазы.

С повышением плотности дислокаций (суммарная длина дислокации в единице объема кристалла, см/см3=см-2) их движение все более затруднено и для продолжения деформации требуется увеличение прилагаемой нагрузки, в результате металл упрочняется.

Упрочнению способствуют и др. несовершенства кристаллического строения, тормозящие движения дислокаций – примеси и легирующие элементы, частицы выделений второй фазы, границы зерен, а также наклеп, т.о., низкие температуры.

 

Общее количество дислокаций в кристалле характеризуют плотностью дислокаций. Это суммарная длина линий дислокаций в единице объёма [см/см3] или, что то же самое, число пересечений дислокациями единичной площадки [1/см2].

Кривая И.А. Одинга Теоретическая прочность – определяется силами межатомного сцепления. Усы – нитевидные кристаллы железа 0, 5-2 мкм ´ 100 мм без дефектов с прочностью sВ = 13 500 МПа, что близко к теоретической прочности. Плотность дислокаций в кристалле определяется как среднее число линий дислокаций, пересекающих внутри тела площадку в 1 м2, или как суммарная длина дислокаций в 1 м3. Плотность дислокаций обычно колеблется от 106 до 107 на 1 м2 в наиболее совершенных монокристаллах и до 1015–1016 на 1 м2 в сильно искаженных (наклёпанных) металлах. При плотности дислокаций более 1012 в металле образуются субмикроскопические трещины, вызывающие разрушение.

 

3) Поверхностные дефекты имеют малую толщину и значительные размеры в двух других измерениях. Обычно это места стыка двух ориентированных участков кристаллической решетки. Ими могут быть, например, границы зерен.

Зерно – это кристалл неправильной формы, выросший из одного зародыша. Соседние зерна по своему кристаллическому строению имеют неодинаковую ориентировку решеток.

Граница между зернами представляет собой узкую переходную зону шириной 5-10 атомных расстояний с нарушенным порядком расположения атомов. В граничной зоне кристаллическая решетка одного зерна переходит в решетку другого зерна. Неупорядоченное строение переходного слоя усугубляется скоплением в этой зоне дислокаций и повышенной концентрацией примесей.

Границы зерен препятствуют перемещению дислокаций и являются местом повышенной концентрации примесей, что оказывает существенное влияние на механические свойства металла. Измельчение зерна увеличивает пластичность и вязкость металла.

 

Помимо перечисленных дефектов в металле имеются макродефекты объемного характера: поры, газовые пузыри, неметаллические включения, микротрещины. Эти дефекты снижают прочность металла.

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.