Формирование объектов с заданными характеристиками.

Как известно все металлические соединения состоят из зерен (субзерен), размер которых 10^-5 – 10^-3 см. Структура металла непосредственно влияет на большинство физических и химических свойств, следовательно если рассмотреть вопрос со стороны микроразмерности объектов, то можно прийти к заключению, что микроструктура металлов определяет свойства металлических объектов. Так размер зерна влияет на механические свойства: с уменьшением размера зерна, например, вязкость и пластичность металла возрастают.

Немаловажным является тот факт, что возможно влиять на размер зерна. На формирование зерна и его размеров может повлиять степень переохлаждения, температура нагрева, химический состав примесей и прочее. Таким образом. Контролируя размер зерен, можно изменять конечные свойства материалов. Уменьшение размера зерна с 10 микрон до 10нм дает повышение прочности материала примерно в 30 раз. Уменьшение размера зерна понижает критическую температуру хрупкости.

Создавая концентрационный градиент, который тормозит рост кристаллов возможно достигнуть измельчения зерна. Происходит образование труднорастворимых частиц, которые являясь затравками, способствуют началу кристаллизации во всем объеме. Как правило, выбирают такие добавки, которые образуют с компонентами сплава тугоплавкие соединения, кристаллизующиеся в первую очередь.

Прочность материала в большей степени определяется не самими зернами, а межкристаллическим веществом, заполняющим пространства между зерен. Металлам свойственна также дефектность структуры – при повышении температуры возрастает число вакансий, растет скорость диффузии, а т.к. проникновение посторонних веществ вглубь металла возможно только по вакансиям, то данный процесс может повлиять на скорость распространения коррозии. Однако на этом же и основаны способы защиты от коррозии.