35. Кристаллическая структура и область существования модификаций Fe.

Структура решетки: кубическая объемоцентрированная. Период решетки: 2,870 А. Температура Дебая: 460 К. Для Fe характерен полиморфизм, он имеет 4 кристаллические модификации: 1) до 910°С сущ-ет α-Fe (феррит) с ОЦК решеткой; 2) в температурном интервале 768-910°С сущ-ет β-Fe, кот отличается от α-Fe только параметрами кристаллической решетки и магнитными св-вами; 3) в температурном интервале 910-1401°С сущ-ет γ-Fe (аустенит) с ГЦК решеткой; 4) выше 1401°С до температуры плавления устойчив δ-Fe с ОЦК решеткой.

36. Что такое мартенсит? Металлографическая структура мартенсита.

Мартенсит – пересыщенный упорядоченный твердый раствор углерода в α-Fe, имеющий тетрагональную структуру и в котором упорядоченное расположение атомов углерода. Мартенсит в стали не является стабильной фазой и стремится к распаду, особенно при нагреве.

Структура представляет собой узкие пластины, по форме приближающиеся к иглам и закономерно ориентированные по высокотемпературной фазе.

37. Твердые растворы. Дальний и ближний порядок.

Твёрдый раствор - твердые фазы, содержание компонентов в которых может изменяться в определенных пределах (в пределах области гомогенности).

По протяженности области гомогенности твердые растворы делятся на: растворы с неограниченной растворимостью компонентов, растворы с ограниченной растворимостью компонентов

П о типу расположения атомов растворяемого элемента твердые растворы делятся на: растворы замещения; растворы внедрения; растворы вычитания

Дальний порядок – это упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекулв веществе (в жидком или твёрдом состоянии), которая (в отличие от ближнего порядка) повторяется на неограниченно больших расстояниях.

Дальним порядком в расположении молекул обладают, например, кристаллы.

Ближний порядок — это упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая (в отличие от дальнего порядка) повторяется лишь на расстояниях, соизмеримых с расстояниями между атомами, то есть ближний порядок есть закономерность в расположении соседних атомов.

Ближним порядком в расположении молекул обладают, например, аморфные тела и жидкости.

38. Атомный механизм упорядочения.

Дислокации, испущенные источниками, накапливаются в кристалле и их число возрастает. Теория дислокаций объясняет упрочнение металла при деформации (наклеп) затруднением движения скользящих дислокаций в присутствии большого числа других дислокаций, принадлежащих той же или другой системе скольжения. Предложено большое число различных механизмов упрочнения. Большинство из них может быть сведено к упругому взаимодействию дислокаций. В связи с этим скалывающее напряжение τ_сд, вызывающее деформацию сдвига, может быть связано с плотностью дислокаций N_Д: τ_сд=Ab√N_Д.

Н акопление дислокаций при деформации вызывается задержкой и закреплением у препятствий дислокаций, испущенных источниками. Препятствиями могут служить неподвижные (сидячие) дислокации, скопления дислокаций, границы блоков и зерен, группы вакансий. Группировки дислокаций у препятствий могут иметь разное строение; в качестве модели такой группировки рассмотрим скопления, изображенные на рис. 59, а. Эти группы возникли в результате накопления дислокаций, испущенных источником S, у препятствий Р и Q. Нагромождение дислокаций у препятствий вызывает их упругое взаимодействие. Напряжения, создаваемые таким скоплением, пропорциональны числу дислокаций в нем. Напряжение вокруг скоплений дислокаций в основном определяет упрочнение, так как они препятствуют скольжению в действующей плоскости и в смежных С ней плоскостях. Когда упругие напряжения в области скопления достигнут величины, сравнимой с приложением скалывающим на­пряжением т, источник перестанет действовать и деформация прекратится. Для увеличения степени деформации нужно снова вызвать действие источника, для чего следует увеличить скалывающее напряжение т. Таким образом, деформация сопровождается упрочнением металла. Оно затухает и наступает насыщение,

Рис. 59. Скопление дислокаций у препятствия: а — схема; б — скопление дислокаций у

границы зерна, при котором упрочнение не возрастает с ростом деформации.

Насыщение упрочнения происходит при большом значении т, при котором головные дислокации скоплений прорываются сквозь препятствия Р и Q под действием дислокаций, вновь образуемых источником, но плотность и распределение их в скоплении не изменяются.