ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК

ЛЕКЦИЯ №3

ТЕМА: АТОМНО-КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

ПЛАН

1. Черта бесформенных и кристаллических тел

2.Главные типы кристаллических решеток

3.Кристаллизация металлов.Полиморфизм

4.Недостатки кристаллического строения

5.Наклеп и рекристаллизация

Черта Бесформенных И КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТЕЛ

В технике под металлами понимают вещества, владеющие комплексов железных параметров: соответствующим железным блеском, высочайшей электропроводностью, неплохой теплопроводимостью, высочайшей пластичностью.

Зависимо от скорости остывания твердые тела делятся на ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК бесформенные и кристаллические.

В бесформенных телах атомы размещаются в определенной последовательности, не образуя кристаллов.

При всем этом характеристики у их во всех направлениях схожи. О таких телах молвят, что они изотропны. Их получают при скоростях остывания металлов 106– 107˚С/сек в виде тонких лент и маленьких частиц. Они владеют высочайшей твердостью, неплохой коррозионной ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК стойкостью и другими полезными качествами.

При нагревании бесформенное тело может перейти в кристаллическое. В кристаллических телах атомы имеют определенное геометрическое размещение. По различным фронтам характеристики их различны. Эта особенность кристаллов, т. е. зависимость параметров от направления именуется анизотропией, а тела анизотропными.

Анизотропию можно убрать, если кристаллам при ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК помощи соответственной обработки придать единую ориентацию.

Единая ориентация кристаллов именуется текстурой, то металл, в каком сотворена текстура, именуется текстурированным.

Главные ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК

Все металлы в жестком состоянии имеют кристаллическое строение. Для описания кристаллической структуры металлов пользуются понятием кристаллической решетки.

Кристаллическая решетка — это воображаемая пространственная сетка, в узлах которой размещены атомы ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК. Меньшая часть кристаллической решетки, определяющая структуру металла, именуется простой кристаллической ячейкой.

В обыденных земных критериях наблюдаются три агрегатных состояния вещества: L – жидкость, Г – газ, S – жесткая фаза.

Устойчивые состояния охарактеризовывают определениями:

• ближний порядок (у водянистой фазы);

• далекий порядок (у жесткой фазы).

В жесткой фазе правильное размещение атомов с повторяющейся повторяемостью в 3-х измерениях ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК образует кристаллическую решетку. Это воображаемая сетка линий, проведенных через центры атомов. Кристаллические решетки охарактеризовывают угловыми величинами (α, β, γ) и линейными (а, b, c). а, b, c – периоды кристаллических решеток. На рис. 3.1 показаны эти величины.

Набросок 2.1 - Свойства кристаллических решеток

Для большинства металлов свойственны последующие типы кристаллических решеток:

· объемно-центрированная кубическая (ОЦК ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК);

· гранецентрированная кубическая(ГЦК);

· гексагональная плотноупакованная (ГПУ).

Главные типы кристаллических решеток представлены на рис. 2.2

В объемно-центрированной кубической решетке (рис. 2.2 а) атомы размещены в углах и центре куба. Период решетки равен а, координационное число К=8, базис решетки равен 2; 8 атомов размещены в углах куба, 1 атом в центре куба принадлежит только одной ячейке ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК). Данный тип решетки имеют металлы К, Na, Li, Та, W, Mo, Fea, Cr, Nb и др.

Набросок 2.2Типы кристаллических решеток и схемы упаковки в их атомов: а – объемно-центрированная кубическая; б – гранецентрированная кубическая; в – гексагональная плотноупакованная

В гранецентрированной кубической решетке (рис. 2.2, б) атомы размещены в углах куба и центрах его ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК граней. Эта решетка характеризуется периодом а, координационном числом К= 12, базисом, равным 4: (1/8) • 8 + ½ • 6 = 4; 8 атомов в углах куба и 6 атомов в центрах граней, любой из которых принадлежит двум простым ячейкам. Кубическую гранецентрированную решетку имеют последующие металлы: Са, Pb, Ni, Ag, Au, Pt, FeY и др.

В гексагональной плотноупакованной решетке (рис. 3.2, в) атомы размещены в ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК верхушках и центрах шестигранных оснований призмы, не считая того, три атома находятся в средней плоскости призмы. Периоды решетки — а и с, при этом с/а > 1 (к примеру, с/а = 1,633 для Ru, Cd и с/а > 1,633 для Mg, Zn), координационное число К= 12, базис решетки равен 6.

КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОВ

Процесс образования в металлах кристаллической ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК решетки именуется кристаллизацией. Для исследования процесса кристаллизации строят кривые остывания металлов, которые демонстрируют изменение температуры (t) во времени (τ). На рис. 3 приведены кривые остывания бесформенного и кристаллического веществ. Затвердевание бесформенного вещества (рис. 3,а) происходит равномерно, без резко выраженной границы меж водянистым и жестким состоянием. На кривой остывания кристаллического вещества (рис ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК. 3,6) имеется горизонтальный участок с температурой tкр), именуемой температурой кристаллизации. Наличие этого участка гласит о том, что процесс сопровождается выделением сокрытой теплоты кристаллизации. Длина горизонтального участка — это время кристаллизации.

Набросок 2.3 - Кривые остывания бесформенного и кристаллического тел

Кристаллизация металла происходит равномерно. Она соединяет воединыжды два процесса, происходящих сразу: появление центров кристаллизации и ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК рост кристаллов. В процессе кристаллизации когда возрастающий кристалл окружен жидкостью, он имеет правильную геометрическую форму. При столкновении возрастающих кристаллов их верная форма нарушается (рис. 2.4.)

Набросок 2. 4 - Схема процесса кристаллизации металла

После окончания кристаллизации образуются кристаллы неверной формы, которые именуются зернами либо кристаллитами. Снутри каждого зерна имеется определенная ориентация кристаллической решетки ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК, отличающаяся от ориентации решеток примыкающих зернышек.

ПОЛИМОРФИЗМ

Некие металлы зависимо от температуры могут существовать в разных кристаллических формах. Это явление именуется полиморфизм либо аллотропия, а разные кристаллические формы 1-го вещества именуются полиморфными модификациями. Процесс перехода от одной кристаллической формы к другой именуется полиморфным перевоплощением.

Полиморфные перевоплощения протекают при определенной ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК температуре.

Полиморфные модификации обозначают строчными греческими знаками α,β, γ, δ и т. д., при этом, α соответствует модификации, имеющейся при более низкой температуре. Полиморфизм характерен для железа, олова, кобальта, марганца, титана и неких других металлов.

Принципиальное значение имеет полиморфизм железа. На рис. 2.5 изображена кривая остывания железа. Полиморфные перевоплощения характеризуются

горизонтальными участками на кривой остывания, потому ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК что при их происходит полная перекристаллизация металла. До 911° С стабильно Fea, имеющее кубическую объемно-центрированную решетку. В интервале 911-1392° С существует Fey c кубической гранецентрированной кристаллической решеткой.

При 1392-1539° С вновь стабильно Fea. Нередко высокотемпературную модификацию Fea обозначают Feδ. Остановка на кривой остывания при 768° С связана не с полиморфным перевоплощением, а ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК с конфигурацией магнитных параметров. До 768° С железо магнитно, а выше — немагнитно.

Набросок 2.5- Кривая остывания железа


osnovnie-vidi-deyatelnosti-godovoj-otchet-2011-god-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-specializirovannoe-stroitelno-montazhnoe.html
osnovnie-vidi-deyatelnosti-prakticheskih-psihologov.html
osnovnie-vidi-diagnostiki-vrachebnij-kontrol-dispanserizaciya-vrachebno-pedagogicheskij-kontrol-i-samokontrol.html