1.Типы кристаллических решеток и их основные характеристики.

Кристаллическая решётка – это воображаемая пространственная сетка, в узлах которой находятся атомы (ионы).

объемно-центрированная кубическая (ОЦК)[альфаFe, V, Na] параметр a, p(плотность упаковки) = 0.68 (68 % занято атомами), k=8.

гранецентрированная кубическая (ГЦК)[гаммаFeб Cu, Al] параметр a, p = 0.74, k =12

гексагональная плотноупакованная (ГП)[Mg, Zn]параметр а и с(единица Ангстрем – 10^-10м) p = 0.74, k =12

2. Полиморфизм.

Возможность кристалла изменять свою кристаллическую решётку в зависимости от Т (аллотропия).

3. Механизм и основные этапы кристаллизации. Энергетические условия процесса кристаллизации. Теоретическая температура кристаллизации. Взаимосвязь между параметрами кристаллизации. Критический размер зародыша. Зависимость критического размера зародыша от степени переохлаждения. Кристаллическое строение слитков. Кристаллизация – фазовое превращение, процесс перехода из жидкого или газообразного состояния в твердое. Возможность протекания превращения определяется принципом минимума свободной энергии(при заданной Т система стремится перейти в состояние с мин свободной энергией). В процессе крис-ии одновременно происходит два процесса: 1. Зарождение центров крис-ии (зародышей), 2. Их рост. Теор Т_{крист -} это темп-ра, при которой свободная энергия жидкой и твёрдой фаз равна. Степень переохлаждения – это разница между теор и фактической Т_крист. Критический размер зародыша – минимальный размер зародыша, увеличение размеров которого приведёт к уменьшению свободной энергии. Чем больше степень переохлаждения, тем меньший размер имеет устойчивый зародыш. Мод-ие - процесс использования специально вводимых в жидкий металл добавок (модификаторов) для увеличения Ч.Ц. (второй способ уменьшения размера зерна, первый – увеличение ΔT). Виды модификаторов: объёмного действия(основа, на которую будет нарастать металл) и поверхностно активные в-ва(уменьшают эн-ию образ-ия раздела тв и ж фазы, больше эн остаётся на рост зародышей, а следовательно система стремится к меньшей свободной эн-ии, образовывая больше зародышей мелкого размера).

4. Дефекты кристаллической решетки. Типы точечных дефектов и их влияние на свойства сплавов. Линейные дефекты – дислокации. Типы дислокаций. Поверхностные (границы зерен) и объемные дефекты.

Точечные (вакансии, межузельные атомы, примеси замещения или внедрения). Точечные дефекты являются центрами локальных искажений в кристаллической решетке. Дефекты Шоттки(при выходе атома из узла на пов-ость кристалла) и Френкеля(переход атома из узла в междузле) оказывают влияние на свойства металлов: электропроводность, магнитные свойства, предопределяют процесс диффузии в металлах.

Линейные (краевые, винтовые дислокации). Краевая дислокация – представляет собой локализованное искажение кристаллической решетки, вызванное в ней наличием в ней «лишней» атомной полуплоскости – экстраплоскости. Винтовую дислокацию можно определить как сдвиг одной части кристалла относительно другой.

Поверхностные (границы зерен, дефекты упаковки, границы двойников, внешняя пов-ость). Границы зерен – переходная область, в которой решетка одного зерна, имеющего определенную ориентацию, переходит в решётку другого зерна, имеющего иную ориентацию

Объёмные (поры, микропустоты, трещины).