- •Атомно-кристаллическая структура металлов
- •Дефекты кристаллического строения металлов
- •Твердые растворы
- •Твердые растворы внедрения
- •Твердые растворы вычитания
- •Химические соединения
- •Свойства
- •Диаграмма железо-цементит
- •Классификация сталей
- •Углеродистые стали, их виды и марки
- •Пластичность
- •Механизм Франка – Рида
- •Дислокации – ловушки
- •Сверхпластичность и сверхпластичные материалы
- •Условия сверхпластичности
- •Диффузионный массоперенос
- •Классификация методов упрочнения металлов
- •Механизмы упрочнения сталей
- •Диаграммы состояния
- •Диаграмма состояния сплавов, компоненты которых полностью растворимы в жидком и твердом состоянии
- •Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твердые растворы
- •Закалка
- •Основные особенности фазовых превращений в твердом состоянии
- •Сущность упрочнения сталей в процессе закалки
- •Металлы с эффектом «памяти»
- •Двойная память
- •Использование сплавов с эффектом памяти
- •Аморфные металлы
- •Условия образования аморфной структуры
- •Методы получения (сведены в таблицу)
- •Свойства аморфных металлов
- •Теоретическая прочность кристалла
Свойства аморфных металлов
При аморфизации модуль упругости снижается приблизительно на 30 % (силы межатомной связи уменьшаются), твердость и прочность резко возрастают. Отсутствие дислокаций приводит к тому, что металлические стекла по прочности превосходят самые лучшие легированные сплавы (~3000МПа).
Теоретическая прочность кристалла
|
.
Для малых смещений (при малых углах синус и тангенс угла, выраженного в радианах, равны самому углу)
.
Используя закон Гука, получаем выражение:
,
где G – модуль сдвига, x/a – деформация сдвига.
Приравнивая выражения для τ, получаем
.
Подставляя значение k в соотношение, получим
.
Максимальное значение τ, отвечающее напряжению, при котором решетка переводится в неустойчивое состояние, достигается при смещении b/4, откуда
,
где τ0 – критическое напряжение сдвига.
Можно предположить, что a≈b, тогда теоретическое критическое напряжение сдвига приближенно равно G/2π. Для кристаллов меди G = 4600 кгс/мм2, теоретическое значение τ0 – 760 кгс/мм2, значение для реальных кристаллов – 100 гс/мм2 (теоретическое значение прочности на несколько порядков величины больше наблюдаемого значения).
1. Понятие зерна. Размер зерна. Чем объясняется неправильность их формы.
2. Сущность металлического состояния (металлическая связь).
3. Объясните, почему для металлов характерен положительный температурный коэффициент электросопротивления.
4. Определение кристаллической решетки.
5. Что подразумевают под периодом кристаллической решетки.
6. Основные типы высокосимметричных сложных решеток с плотной упаковкой атомов, характерных для металлов (нарисовать).
7. Дефекты кристаллического строения. Дефекты Шотки (зарисовать).
8. Соотношение дефектов Шотки и Френкеля в металлах. Объяснить.
9. Межузельные атомы (зарисовать).
10. Линейные дефекты (зарисовать).
11. Что понимают под плотностью дислокаций.
12. Что понимают под поверхностными дефектами.
13. Строение зерна (зарисовать).
14. Объяснить образование дефектов Френкеля.
15. Что представляют из себя металлы.