БОУ ОО СПО «Орловский автодорожный техникум»
Разработал
Швырков М.И.
Орел
2012
Основные сведения по металлографии
Что изучает наука металловедение?
Наука, изучающая внутреннее строение и свойства металлов и сплавов, а также зависимость между составом, структурой и свойствами, называется металловедением.
Что такое металлография?
Металлография – часть науки металловедение, изучающая внутреннее строение металлов.
Дайте определение понятию металлы.
Металлами называют химические элементы и их соединения (сплавы) характерными признаками которых являются непрозрачность, блеск, проводимость тепла и электрического тока, а для многих металлов также ковкость и способность свариваться.
На какие две группы делятся все твердые тела?
кристаллические
аморфные
Какое строение называется кристаллическим?
Кристаллическим называется такое строение, при котором атомы располагаются в строго определенном геометрическом порядке, закономерно повторяющемся в пространстве.
В чем отличие кристаллического строения от аморфного?
В некристаллических (аморфных) телах не наблюдается правильности и закономерности расположения атомов.
Назовите наиболее распространенные типы кристаллических решеток, назовите металлы, которым принадлежат эти решетки.
кубическая объемноцентрированная решетка (9 атомов)
хром, вольфрам, молибден, натрий и др.
кубическая гранецентрированная решетка (14 атомов)
медь, свинец, алюминий, золото, никель и др.
гексагональная (17 атомов)
магний, цинк, кадмий и др.
Какие параметры (факторы) кристаллической решетки определяют свойства металлов?
расположение атомов в решетки
плотность насыщения решетки атомами
междуатомные расстояния
Типы кристаллических решеток
а. кубическая объемноцентрированная решетка (9 атомов)
б. кубическая гранецентрированная решетка (14 атомов)
в. гексагональная (17 атомов)
Какие параметры (факторы) кристаллической решетки определяют свойства металлов?
расположение атомов в решетки
плотность насыщения решетки атомами
междуатомные расстояния
В каких единицах измеряются параметры кристаллической решетки?
Параметры измеряются в ангстремах. 1А=0,0000001см.
Перечислите характерные свойства металлических тел.
высокая тепло- и электропроводность
непрозрачность
металлический блеск
плавкость
способность поддаваться обработке
Какая зависимость между температурой металла и его электропроводностью?
При повышении температуры электропроводность металлов резко падает.
Что называют анизотропией кристаллов и чем объясняется это свойство?
Различие свойств металлов в разных плоскостях кристаллической решетки, называется анизотропией, это объясняется тем, что насыщенность атомов в различных плоскостях кристаллической решетки неодинакова, неодинаковы также междуатомные расстояния.
Какие тела называют изотропными?
Тела свойства, которых одинаковы во всех направлениях плоскостей кристалла, называют изотропными.
Какие тела называют квазизотропными?
Квазизотропными называют тела, у которых свойства в среднем одинаковые во всех направлениях плоскостей тела.
Назовите причины вызывающие искажение кристаллической решетки.
температурные условия (нагрев и скорость охлаждения, условия охлаждения)
напряжения в металле, вызываемые механическим воздействием
Как называется смещение атомов в кристалле?
Дислокация – смещение атомов в кристалле.
Из каких стадий состоит процесс кристаллизации?
образование центров кристаллизации
рост кристаллов вокруг этих центров
Последовательные этапы процесса кристаллизации
а – появление зародышей кристаллов; б – рост кристаллов и образование новых центров; в – рост кристаллов; г – границы кристаллов (зерен) затвердевшего металла.
Какие кристаллы называют дендритами?
Применяя ускоренное охлаждение или создавая неравномерный отвод тепла, получают кристаллы древовидной формы, называемые дендритами.
схема дендрита
Как зависит прочность от величины зерна?
Крупнозернистый металл имеет пониженную прочность и низкое сопротивление удару.
Перечислите факторы, влияющие на величину зерна.
высокая температура вызывает рост зерна
отсутствие внутренних препятствий способствует росту зерна
разрушение оболочки зерна препятствующей росту зерна в процессе ковки и штамповки
Какое свойство металлов называется аллотропией или полиморфизмом?
Свойство металла при постоянном химическом составе изменять свое внутреннее кристаллическое строение при изменении температуры называется аллотропией или полиморфизмом.
Кривая охлаждения чистого железа и его аллотропические изменения.
Как называются различные формы кристаллической решетки для данного металла?
Различные формы кристаллической решетки для данного металла называются модификациями.
Какие кристаллические тела называют сплавами?
Металлические сплавы – кристаллические тела, полученные при сплавлении металлов с другими металлами или неметаллами.
Назовите три типа соединений получаемых при затвердевании жидкого раствора в сплавах, и различия между ними по структуре и по свойствам.
механическая смесь
твердый раствор (внедрения, замещения)
химическое соединение
В чем заключается основное отличие кристаллизации сплавов от кристаллизации чистых металлов?
Сплавы кристаллизуются не при одной строго определенной температуре, а в интервале температур, т.е. от температуры начала кристаллизации до температуры конца кристаллизации.
Для чего используют диаграммы состояния сплавов?
Диаграммы состояния позволяют правильно подойти к выбору сплава, судить о поведении сплава при технологической обработке и характеризуют его физические и ряд механических свойств.
В каких координатах строят диаграммы состояния?
Диаграммы состояния строят в координатах концентрация – температура.
Как зависят свойства сплава от их состава и структуры?
сплавы – механические смеси имеют хорошие литейные свойства
сплавы – твердые растворы значительно тверже и прочнее, чем составляющие их компоненты, и одновременно обладают высокой пластичностью, зачастую более высокой, чем составляющие их компоненты.
сплавы – химические соединения обладают очень высокой прочностью и высоким электросопротивлением. Иногда твердость их в 10 раз выше твердости чистых компонентов.