Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Дефекты кристаллического строения.




Реальный ме­таллический кристалл всегда имеет большое количество дефектов кристаллического строения, которые нарушают периодичность расположения атомов в кристаллической решетке.

Дефекты оказывают значительное влияние на свойства металла. По геометрическим признакам они под­разделяются на точечные, линейные и поверхностные.

Точечные дефекты малы во всех трех измерениях. Их величина не превышает нескольких атомных диаметров.

К точечным дефектам относятся вакансии, представляю­щие собой узлы кристаллической решетки в которых от­сутствуют атомы (рис. 1.2,а), а также замещенные атомы примеси (рис. 1.2,6) и внедренные атомы (рис. 1.2,в), ко­торые могут быть как примесными, так и атомами основ­ного металла.

Точечные дефекты вызывают местные ис­кажения кристаллической решетки, которые затухают достаточно быстро по мере удаления от дефекта.

Точеч­ные дефекты появляются чаще всего вследствие тепло­вых колебаний атомов. Некоторые атомы, обладающие повышенной энергией, при этих колебаниях перемещают­ся из одного места в другое, создавая вакансии и внедрен­ные атомы. Поскольку амплитуда колебаний атомов силь­но увеличивается с повышением температуры, концент­рация точечных дефектов значительно повышается при нагреве, особенно вблизи температуры плавления.

Точеч­ные дефекты не являются неподвижными, они непрерыв­но перемещаются в кристаллической решетке.


 


Линейные дефекты имеют малые размеры в двух измере­ниях и большую протяженность в третьем.

Эти дефекты на­зывают дислокациями.

Краевая дислокация (рис. 1.3) пред­ставляет собой искажение кристаллической решетки, вы­званное наличием «лишней» атомной полуплоскости (экстраплоскости). Край экстраплоскости, перпендикуляр­ный направлению сдвига, и является краевой дислокацией. Линия дислокации перпендикулярна плоскости рисунка.

Кроме краевых встречаются винтовые дислокации, которые вызываются сдвигом на одно межатомное расстояние одной части кристаллической решетки относительно другой по какой-нибудь плоскости п под действием внешних касатель­ных сил Р (рис. 1.4). Вокруг линии АВ, которая является ли­нией дислокации, атомные плоскости закручены по винто­вой поверхности.

Длина дислокации достигает многих тысяч атомных диаметров, а ширина составляет несколько атомных ди­аметров. Под плотностью дислокаций понимают суммар­ную длину дислокаций, приходящуюся на единицу объе­ма кристалла. Поэтому размерность плотности дислока­ций — см2.

Дислокации присутствуют в металлических кристаллах в очень большом количестве.

Так как атомы в зоне дислокаций смещены относи­тельно их равновесного состояния, кристаллическая ре­шетка в этой зоне упруго искажена.

Атомы, образующие дислокацию, стремятся переместиться в равновесное со­стояние. Поэтому дислокации обладают легкой подвиж­ностью и способностью к размножению. Образуются дис­локации в процессе кристаллизации металла, при пластической деформации, термической обработке и некото­рых других процессах.

Поверхностные дефекты малы только в одном изме­рении. Чаще всего это граница раздела двух различно ориентированных участков кристаллической решетки. На этой границе нарушается правильное расположение атомов. Помимо этого, на границах скапливаются линей­ные и точечные дефекты, концентрируются примеси. Граница представляет собой переходную зону шириной в несколько атомных расстояний.


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 404. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.019 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7