7. Реальные кристаллы

Переход Ме из жидкого сосояния в твердое – наз кристаллизация. Она протекает в условиях, когда система переходит к термодинамически более устойчивому состоянию с меньшей свободной энергией. Процесс кристаллизации может протекать только при переохлаждении Ме ниже равновесной температуры. Процесс кристаллизации начинается с образованием кристаллич. зародышей (центров кристаллизации) и продолжается в процессе роста их числа и размеров. Кусок Ме состоит из скопления большого числа маленьких кристаллов неправильной формы – называемых зернами (10 мкм). Реальные кристаллы содержат определенные несовершенства –дефекты, к-рые классифицируются на: точечные, линеные и объемные.

8 Виды изломов, встречающихся в производственной практике: вязкий, хрупкий, смешанный, транс- и межкристаллический, крупно- и мелкозерни­стый, нафталинистый, камневидный, шиферный, черный, усталостный, с флокенами, с закалочной трещиной и др.

Различают продольные и поперечные изломы: продольные - изломы по направлению течения металла при пластической деформации (прокатке, штамповке и др.), поперечные - в перпендикулярном направлении.

По строению рельефа различают вязкие, хрупкие и смешанные изломы.

Вязкий излом свидетельствует о значительной пластической деформации перед разрушением. Размер поперечного сечения вблизи разлома уменьшает­ся, появляется шейка. Наличие шейки - признак вязкого разрушения. Хрупкий излом (рисунок 1, б) является результатом хрупкого разруше­ния, происходящего без заметной пластической деформации. Поэтому хруп­кие изломы не имеют волокнистой структуры, они кристалличны.

Cреди хрупких (кристаллических) изломов различают:

1 Транскристаллический - излом, проходящий по телу зерна. Это наи­более частый случай хрупких изломов.

2 Мезккристаллический - излом, при котором разрушение идет по гра­ницам зерен. Его называют также интеркристаллическим

3 Крупнозернистый - излом, образованный гранями крупных зе­рен. Вид его блестящий. Как правило, такой излом - признак недобро­качественной структуры с пониженными механическими свойствами

4 Мелкозернистый - образован гранями мелких зерен. Вид излома -матовый, фарфоровидный. Мелкозернистый излом - признак доброкачественной структуры.

5 Нафталинистый - хрупкий транскристаллический излом, по внешне­му виду напоминающий блестки нафталина . Появляется у быст­рорежущих и других сталей при нарушении режима термической обработки.

6 Камневидный - хрупкий межкристаллический излом, имеющий крупнозернистое строение. Наблюдается у нормализованной или улучшенной конструкционной стали в случае ее предварительного перегрева при горячей механиче­ской обработке.

7 Шиферный - характеризуется древовидным расположением волокон в продольных изломах стали. Наличие шиферности понижает механические свойства металла в направлении, перпендикулярном волокнам, она чаще встречается в изломах среднеуглеродистой стали. Шиферный излом - признак недоброкачественности структуры, загрязненности металла неметаллическими включениями и насыщенности газами.

8 Черный - характеризуется наличием темных участков на изломе, которые получаются вследствие выделения графита. Последнее связа­но с рядом факторов: высоким содержанием углерода и кремния в ста­ли, длительным отжигом при низких температурах, закалкой с после­дующим отпуском при 700 °С и др.

9 Усталостный - получается при разрушении изделия в результа­те повторно-переменного многократного нагружения . При этом наблюдаются: очаг разрушения, зона посте­пенного развития усталостной трещины и зона долима.