- •Типы связей: ионная, ковалентная, Ван-дер-Ваальса, металлическая. Их особенности и влияние на свойства кристаллов.
- •Дефекты кристаллического строения, геометрическая классификация.
- •Диффузия. Первый и второй законы Фика. Глубина диффузионного слоя в зависимости от времени и температуры.
- •Дислокации. Геометрия и типы дислокаций. Вектор Бюргерса.
- •Энергия дислокации. Перемещение дислокаций: скольжение, переползание, поперечное скольжение.
- •Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами. Атмосферы Коттрелла, Снука, Сузуки. Их влияние на свойства кристаллов.
- •Взаимодействие дислокаций друг с другом. Размножение дислокаций.
- •Влияние плотности дислокаций на прочностные свойства кристалла. Кривая Одинга. Расчет теоретической прочности.
- •Поверхностные и объемные дефекты кристаллического строения.
- •Экспериментальные закономерности пластической деформации. Механические свойства и их характеристики.
- •Механизмы пластической деформации: скольжение, двойникование, механизм теоретической прочности, механизм диффузионной ползучести.
- •Деформация монокристаллов. Закон Шмида. Стадии пластической деформации.
- •Деформационное упрочнение. Природа наклепа. Текстура деформации.
- •Деформация поликристалических тел. Зернограничное упрочнение. Закон Холла-Петча.
- •Структурное упрочнение кристаллов. Основные составляющие критического напряжения сдвига.
- •Разрушение: хрупкое и вязкое. Условие распространения трещины по Грифитсу.
- •Рекристаллизация и ее типы (первичная, собирательная.) Движущая сила и кинетика рекристаллизационных процессов. Текстура рекристаллизации.
- •Температура рекристаллизации; влияние чистоты металлов, степени пластической деформации и размера зерна на т р.
- •Процессы коагуляция и сфероидизации. Их стимул и механизм.
- •Горячая и холодная пластические деформации.
- •Термодинамические основы фазовых превращений. (Термодинамические потенциалы, фазовое равновесие, второй закон термодинамики.)
- •Понятия система, фаза, компонент.
- •Кристаллизация и ее этапы. Закономерности кристаллизации. Кривые Таммана.
- •Механизм образования кристаллических зародышей, представление о флуктуациях. Критический зародыш и зависимость его размеров от степени переохлаждения.
- •Влияние примесей на процессы кристаллизации и рекомендации по их использованию.
- •Понятия сплав, механическая смесь, компонент.
- •Фазы в сплавах. Твердые растворы и их типы. Условия неограниченной растворимости.
- •Понятие химического соединения, особенности строения и свойств.
- •Методы построения диаграмм состояния. Правила фаз Гиббса.
- •Диаграмма состояния с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии. Правила коноды. Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •Д.С. С ограниченной растворимость компонентов в твердом состоянии. Кристаллизация и структурообразование сплавов. Эвтектическое превращение.
- •Д.С. С образованием химического соединения (с промежуточными фазами). Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •Д.С. С перетектическим превращением. Кристаллизация и структурообразование сплавов.
- •Д.С. Железо-углерод. Фазы, линии, критические точки.
- •Д.С. Железо-углерод. Кристаллизация и структурообразование сталей.
- •Зависимость свойств сталей от содержания углерода.
- •Кинетика перлитного превращения.
- •Д.С. Железо-углерод метастабильная. Кристаллизация и структурообразование белых чугунов. Область применения.
- •Д.С. Железо-углерод стабильная. Кристаллизация и структурообразование серых чугунов. Область применения.
- •Классификация серых чугунов. Способы получения. Влияние структуры на свойства серых чугунов.
- •Влияние легирующих элементов на полиморфизм железа. Классификация легированных сталей по структуре в равновесном состоянии.
- •Диаграмма изотермического превращения аустенита. Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства сталей.
- •Перлитное превращение. Влияние скорости охлаждения на дисперсность феррито-цементитных смесей. Квазиэвтектоидные смеси.
- •Мартенситное превращение. Основные особенности, кинетика превращения.
- •Рост аустенитного зерна при нагреве. Балл зерна. Наследственно-мелкозернистые и наследственно-крупнозернистые стали.
- •Классификация термических обработок по назначению. Основные технологические параметры термической обработки.
- •Закалка. Назначение, виды закалки, структура сталей после закалки.
- •Превращения при отпуске.
- •Виды отпуска, их назначение, структура сталей после отпуска, различия в свойствах.
- •Отпускная хрупкость первого и второго рода. Способы ее устранения.
- •Способы закалки.
- •Отжиг 1 и 2 рода. Технологические параметры и назначение основных видов отжига.
- •Полный и неполный отжиг
- •Изотермический отжиг
- •Методы выполнения диффузионного отжига
- •[Высокотемпературный диффузионный отжиг
- •Классификация и маркировка конструкционных материалов
Энергия дислокации. Перемещение дислокаций: скольжение, переползание, поперечное скольжение.
Важной характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокаций.
Под плотностью дислокаций понимают суммарную длину дислокаций в см, приходящих на единицу объема V кристалла, см3. Согласно современным представлениям плотность дислокаций превышает миллион, они обладают легкой подвижностью, способностью к размножению. Скольжение дислокаций
Дислокация может перемещаться (скользить) вдоль некоторой плоскости (плоскости скольжения), расположенной перпендикулярно экстраплоскости. Скольжение дислокации – процесс передачи функций экстраплоскости соседнему ряду атомов. Переползание дислокации.
Если к краю полуплоскости АД будут подходить атомы, то край полуплоскости сместится вниз, а если к краю полуплоскости подойдут вакансии, то - вверх. Переползание не требует действия внешней силы, как при скольжении, а осуществляется за счет диффузии атомов или вакансий. Переползание дислокации – процесс перемещения края экстраплоскости в другую плоскость скольжения, параллельную исходной. Поперечное скольжение– процесс перемещения края экстраплоскости в другую плоскость скольжения, непараллельную исходной.
Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами. Атмосферы Коттрелла, Снука, Сузуки. Их влияние на свойства кристаллов.
Точечные дефекты способствуют закреплению дислокаций благодаря лучшей их растворимости в области дислокации по сравнению с основным объемом кристалла.
Значительно обогащают области краевых дислокаций внедренные атомы азота, углерода, бора и водорода в переходных металлах – железе, никеле, хроме и др.
Такая область краевой дислокации, обогащенная точечными дефектами, в частности, атомами внедрения и замещения, называется атмосферой или облаком Коттрелла.
Взаимодействие дислокаций друг с другом. Размножение дислокаций.
Разноименные дислокации притягиваются, а одноименные отталкиваются.
Дислокации противоположных стремятся подойти друг к другу на минимально возможное расстояние. При этом возможны 3 результата взаимодействия дислокаций:
Дислокации расположены в соседних плоскостях. В этом случае после того полуплоскости в результате взаимодействия станут друг против друга они взаимно достроят друг друга до целой плоскости. Это приводит к тому, что дислокации взаимно уничтожают друг друга. Это взаимно уничтожение дислокация называется аннигиляцией дислокаций. Между краями полуплоскостей имеется одна или несколько плоскостей. Когда они достоят друг друга до целой плоскости, но вдоль их бывших краев будет цепочка вакансий.
Края полуплоскости расположены в одной и той же плоскости. Когда они взаимно достроят друг друга до целой плоскости, но при этом вдоль их бывших краев появится цепочка межузельных атомов.
Точечные дефекты способствуют закреплению дислокаций благодаря лучшей их растворимости в области дислокации по сравнению с основным объемом кристалла.
Значительно обогащают области краевых дислокаций внедренные атомы азота, углерода, бора и водорода в переходных металлах – железе, никеле, хроме и др.
Такая область краевой дислокации, обогащенная точечными дефектами, в частности, атомами внедрения и замещения, называется атмосферой или облаком Коттрелла.