Головна |
Кристалічна будова металів.Загальна властивість металів і сплавів - їх кристалічну будову, що характеризується певним закономірним розташуванням атомів в просторі. Для опису атомно-кристалічної структури використовують поняття кристалічної решітки, що є уявної просторової сіткою з іонами (атомами) в вузлах. Атомно-кристалічна структура може бути представлена ??не поруч періодично повторюваних обсягів, а однією елементарною клітинкою. Так називається осередок, що повторюється у всіх трьох вимірах. Трансляцією цього найменшого обсягу можна повністю відтворити структуру кристала (рис. 1.1). У кристалі елементарні частинки (атоми, іони) зближені до зіткнення. Для спрощення просторове зображення прийнято замінювати схемами, де центри тяжкості частинок представлені точками. У точках перетину прямих ліній розташовуються атоми; вони називаються вузлами решітки. Відстані a, b і c між центрами атомів, що знаходяться в сусідніх вузлах решітки, називають параметрами, або періодами решітки. Величина їх в металах порядку 0,1-0,7 нм, розміри елементарних комірок - 0,2-0,3 нм. Мал. 1.1. Кристалічна решітка Для однозначного опису елементарної комірки кристалічної решітки необхідне знання величин параметрів a, b, c і кутів між ними. У кубічної гранецентрированной решітці (ГЦК; А1) атоми розташовані у вершинах куба і в центрі кожної грані (рис. 1.2, б). У кубічної об'емноцентрірованной решітці (ОЦК; А2) атоми розташовані у вершинах куба, а один атом - в центрі його обсягу (рис. 1.2, а). У гексагональної плотноупакованной решітці (ДП; А3) атоми розташовані у вершинах і центрі шестигранних підстав призми, а три атома - в середній площині призми (рис. 1.2, в). Для характеристики кристалічних решіток вводять поняття координаційного числа і коефіцієнта компактності. Координаційною числом Iкназивається число атомів, що знаходяться на найбільш близькому і рівній відстані від даного атома. Для ОЦК решітки координаційне число дорівнює 8, для решіток ГЦК і ДП воно становить 12. З цього випливає, що решітка ОЦК менш компактна, ніж грати ГЦК і ДП. В решітці ОЦК кожен атом має всього 8 найближчих сусідів, а в гратах ГЦК і ДП їх 12. Типи кристалічних решіток і їх характеристики Закономірності розташування елементарних частинок в кристалі задаються кристалічною решіткою. Для опису елементарної комірки кристалічної решітки використовують шість величин: три відрізки - рівні відстані до найближчих елементарних частинок по осях координат a, b, c і три кути між цими відрізками . Співвідношення між цими величинами визначають форму осередку. За формою осередків все кристали поділяються на сім систем, типи кристалічних решіток яких представлені на рис.1. Рис.1. 1 - кубічна; 2 - тетрагональна; 3 - ромбічна; 4 - ромбоедрична; 5 - гексагональна; 6 - моноклінна; 7 - тріклінная
індекси напрямки визначають координати вузла кристалічної решітки в одиницях відрізків a, b, c, проходять через початок координат і вузли кристалічної решітки, їх позначають цілими числами і укладають в квадратні дужки. Кристалографічні напрямки і їх індекси в простій кубічної решітці представлені на рис.4. Мета роботи. | Поліморфні (аллотропические) перетворення явище анізотропії | Будова реальних кристалів металів і вплив дефектів кристалічної будови на міцність металів | процес кристалізації | Криві охолодження аморфних і кристалічних тіл | Залежність розмірів кристалів від ступеня переохолодження та інших факторів | Компоненти і їх фази в сплавах | Бінарна фазову діаграму з евтектичним перетворенням | Закони Н. С. Курнакова і їх практичні використання | Поліморфні (аллотропические) перетворення заліза. | Властивості і будова структурних складових залізовуглецевих сплавів | |