Реферат Курсовая Конспект
КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛО В - Конспект, раздел Охрана труда, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В СХЕМАХ-КОНСПЕКТАХ Металлы Представляют Собой Поликристаллические Тела, Состоящие Из Большого Чи...
|
Металлы представляют собой поликристаллические тела, состоящие из большого числа мелких (10-1 – 10-5 см) кристаллов, разориентированных по отношению друг к другу.
Металлы и металлические сплавы
Кристаллы с металлическим типом связи, наличие элек-
тронного газа.
Кристаллы (кристаллическая решетка)
Наличие дальнего порядка в расположении атомов.
Атомы | распола- |
гаются | на рас- |
стоянии, | когда |
энергия | о тта л - |
кивания | и при- |
тяжения | равны. |
Свойств а
Термоэлектронная эмиссия
Выс о к а я тепло- и электропроводность
Строение кристаллической решетки описывается элементарной ячейкой. Элементарная ячейка - это наименьший объем кристалла, дающий представление о строении всего кристалла. Характеристики ячейки - ребра a, b, c и углы между ними ос, (3, у; отрезки a, b, c называются периодами решетки.
Металлический блеск, отражательная способность
Элементарная ячейка
Повышенная способность пластического деформирования
Положительный тем -пературный коэффициент электросопротивления
i |
ИДЕАЛ ЬНОЕ СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ
I
однородность, закономерность и симметричность в расположении атомов определяет тип кристаллической решетки.
Характеристики решетки: координационное число к (число атомов, находящихся на равном и наименьшем расстоянии от данного атома), период, плотность упаковки, коэффициент к о м пак тно с ти η, число атомов на ячейку n). Наиболее часто встречающиеся типы решеток
I
Кубическая решетка «4=4=Vc объемно-центрированная |
Тетрагональная решетка а = b ^ с а = |3 = у= 900С |
е- |
Гексагональная
шетка (ГПУ) (плотноупакованная)
а = Ь Ф с
^=И ^а '^ |
а = р = 90°С,у=120°
n, η, k – зависит от отношения с/a – степени те тр а г о -нальнос ти. |
с/а = 1,633
Pb, Na, Tip, Feb-, W, Vflp.
п = 6,л= 74 %, к = 12 Mg,a, Cd, Be, Tifoaa, йт,СОри др. |
п = 2, л = 68 %, и = 8 гранецент ГЦК рованная
FeY, Си, Ni, Со, Ag и др. п = 4, г| = 74 %, к = 12 |
^це л ые ра цио на л ь ные чис ла являющ ие ся величинами, обратными отрезку осей, отсекаемых данной плоскостью по осям координатх, у, z
Т
РЕАЛЬНОЕ СТРОЕНИЕ КРИСТАЛЛОВ
I |
в решетке имеются нарушения строения - структурные несовершенства (дефекты)
I
Точечные дефекты -малы во всех направлениях. 1. вакансии
L J | |||||||
^* | ft | ||||||
''! | |||||||
X | Мн | ||||||
(Н | |||||||
2. межузельные атомы (дефект Френкеля)
3. примесные атомы замещения
Линейные дефекты - дислокации - малые размеры в двух измерениях и большая протяженность в третьем.
1. Краевая (линейная)
дислокация (экстра
плоскость)
2. Винтовая дислокация - линия, вокруг которой атомные плоскости изогнуты по спирали.
Поверхностные дефекты - малы в одном измерении.
1. Границы зерен -больше угловые границы
субструктура |
2. Границы субзерен мало угловые гран ицы
Оказывают существенное влияние на свойства металлов и сплавов
Нал ич ие дефектов предопределяет возможность диффузии – перемещения атомов на расстояния, большие межатомных. Процесс диффузии, в первую очередь, зависит от температуры. Чем выше температура, тем интенсивнее процесс диффузии.
ДИФФУЗИЯ
Самодиффузия – перемещение атомов, не связанное с изменением концентрации в отдельных объемах.
Гетеродиффузия сопровождается изменением концентрации в отдельных объемах, происходит в сплавах с повышенным содержанием примесей .
Механизмы диффузии
вакансионный
обменный
циклический
межузельный
ТТППТТ]
О. |
ш
диффузия С, N, Н
I
Характеристик и диффузии
Скорость диффузии |
Коэффициент диффузии D – количество вещества, диффундирующего через единицу площади 1 см2 за единицу времени 1 с.
D = - A⋅e-Q / RT см2/с (градиент концентрации равен 1)
m = - D(dc/dx) - коли
чество вещества,
диффундирующего
через единицу площа
ди поверхности раз
дела за единицу вре
мени. По то к стацио
нарный.
I закон Фика.
Для нестационарного потока
dc/dτ = D(d2c/dx2) dc – концентрация; dx – расстояние в выбранном направлении; dτ - время; II закон Фика.
Наибо л ее легко процесс диффузии протекает по границам зерен, где сосредоточены дефекты кристаллического строения (вакансии, дислокации).
ВОПР ОСЫ ПО ТЕМЕ
1. Что определяет металлическое состояние металлов и сплавов? Какие свойства характеризуют металлы?
2. Что так о е кристаллическая решетка? Основные типы кристаллических решето к .
3. Что так о е координационное число?
4. Параметры кристаллической решетки.
5. Крис таллографичес кие плоскости и их индексификация.
6. Классификация дефектов кристаллического строения.
7. Что так о е точечные, линейные, поверхностные дефекты?
8. Что так о е диффузия? Самодиффузия, гетеродиффузия.
9. Механизмы диффузии.
10. Характеристики диффузии.
ЗАДАЧИ Задача № 1
Рассчитайте число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку в решетке ОЦК (рис. 1).
а) б)
Рис. 1 Решение:
Пронумеруем атомы в ячейке. Каждый атом в вершине куба (1-8) принадлежит восьми соседним ячейкам, следовательно данной ячейке приходит 1/8 атома. Таких атомов 8: 1/8⋅8 = 1 атом и один атом в центре решетки (9) 1+1 = 2. Ответ: 2 атома.
Задача № 2
Рассчитайте число атомов в решетке (рис. 2,а,б)
1) ГЦК (а); 2) ГПУ (б); 3) тетрагональная кубическая решетка (в)
а) б) в)
Рис.2
Задача № 3
Определить какие дефекты кристаллического строения (1-8) имеются в решетке кристаллов, приведенных на рис. 3.
Рис. 3 Задача № 4
Рассчитайте и сравните коэффициенты диффузии для Feα и Feγ при 9110С, если
для Feγ |
для Feα
А = 0,6 см2/с Q = 68000 кал/г⋅ат |
А = 5,8 см2/с
Q = 59700 кал/г⋅ат
Задача № 5
Определить, насколько увеличится скорость диффузии в Feγ, если увеличить температуру с 9110С до 11000С.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В СХЕМАХ КОНСПЕКТАХ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ МОСКВА УДК М... ВВЕДЕНИЕ... КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛО В
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов