12.1 Дефекты кристаллической структуры.

Реальные металлические материалы в большинстве случаев являются поликристаллами, они всегда содержат какое-то кол-во примесей. Кристаллическая структура всегда дефектна.

По пространственному признаку структурные дефекты делят на :

• точечные

• линейные (дислокации)

• поверхностные

• объёмные

Точечные дефекты по размерам сопоставимы с размерами атома.

1.Вакансия наз. дефекта – не занятый узел кристаллической решётки.

2.Собственный междоузельный атом.

3.Приместный атом, в зависимости от размера может быть либо примесью замещения, либо внедрения.

Все точечные дефекты явл. центрами локальных искажений кристаллической структуры, они постоянно перемещаются, скорость их диффузионного перемещения зависит от температуры .

Вакансии могут возникать под действием нагрева пластической деформации, ультразвуковых колебаний и т. д.

Основная причина появления вакансий, нагрев. На свободной поверхности кристалла вакансии образуются при испарении атома. Так же источниками вакансий явл. поверхности кристаллов, границы зёрен, дислокации.

Вакансии явл. термодинамическими равновесными дефектами , они всегда присутствуют в кристалле, повышая энтропию системы они снижают уровень свободной энергии.

Дислокации – это линейное не совершенство кристаллической структуры.

Поперечные размеры дислокации ( ядро дислокации) не превышают несколько ядерных расстояний, но длина дислокации может достигать размера кристалла.

Дислокации бывают:

• краевые (граница неполной атомной плоскости)

• винтовые (сдвиг одной части относительно другой, вокруг винтовой дислокации, атомные плоскости изогнуты по винтовой линии и все атомы находятся на одной винтовой поверхности).

• смешенные дислокации

Пути дислокации:

1. Уменьшение плотности дислокации.

2. Обработка металла давлением, закалка (возрастает плотность дислокации).

12.2 Типы фаз в металлических системах. Преобладающий тип связи и свойства.

Их делят на:

• Фазы внедрения

Ими занимался Хэгг. Это карбиды, нитриды, бориды. Их отличает переменный хим. состав.

В Хэговских фазах внедрения больше доля ковалентной связи по – сравнению с не Хэговскими, следовательно выше твёрдость и температура плавления.

Фазы внедрения имеют собственную кристаллическую решётку.

•Фазы Юм - Розери

Это соединение 2-х металлов, т .е. интерметалиды. Они не подчиняются законам валентности. Для каждой фазы рассматривается определённая электронная концентрация – это число валентных электронов на число атомов электронной ячейки.

Высокая температура плавления, твёрдость, высокая жаропрочность.

• Фазы Лавеса

Эти интерметалиды твёрдые, хрупкие, с высокой температурой плавления.

• Фазы постоянного состава

Металлоподобные или промежуточные соединения имеют переменный хим. состав, образуют собственную кристаллическую решётку, отличную от структур компонентов. Имеют значительную долю металлической связи.

На основе металлоподобных соединений могут возникать твёрдые растворы Fe₃C.

На базе металлоподобных соединений могут возникать тв. растворы вычитания, место атома занимает вакансия и кристаллическая структура дефектная.

Выделяют 4 типа связи:

• Ковалентная связь

• Ионная связь

• Остаточная связь

• Металлическая связь

В металлоподобных соединениях преобладает металлическая связь, - это связь между обобществлёнными валентными ионами и положительными ионами.

С точки зрении описания металлическая связь ,сравнимая с ковалентной, сила связи слабая в газообразном состоянии.

Металлическая связь ненасыщенная, ненаправленная, очень сильная и характеризует металлическое состояние вещества.