» » Текстурованный материал

Текстурованный материал

20 апреля 2014, 18:50
Текстурованный материал
Текстурованный материал почти в такой же мере анизотропен, как и отдельный кристалл. Его анизотропия широко используется в современной технике. Металл укладывается в конструкциях так, что направления максимальной прочности кристаллической решетки совпадают с направлением действия максимальных усилий. Этим добиваются не малой экономии в массе.

При прокатке или ковке не только ориентируются кристаллические ячейки в зернах. Сами зерна дробятся и вытягиваются виде направления течения. Деформированный металл приобретает волокнистую структуру. Прочность и вязкость вдоль волокон, особенно при наличии неметаллических примесей, может быть заметно выше, чем поперек. Правильный процесс ковки заключается, в частности, в том, чтобы направление волокон совпадало с траекторией максимальных нагрузок, как это показано в разрезе протравленного образца коленчатого вала. Прочность коленчатого вала оказывается значительно более низкой, если волокна перерезаются в щеках.

При краевой дислокации число атомных слоев по одну и другую сторону некоторой поверхности не одинаково. Ряд атомов теряет свое продолжение в решетке в месте, которое называется ядром дислокации.

В винтовой дислокации атомы в некотором месте размыкают плоскость, смещаясь по винтовой линии.

Так как атомы вблизи дислокаций и других дефектов решетки смещены из регулярных положений, кристаллическая решетка в этих местах искажена и напряжена.

Многие миллиарды атомов, образующих кристалл, не всегда укладываются правильно друг подле друга в решетке. Из-за теплового движения, наличия примесей механических напряжений и других причин в кристаллической решетке со держится много типов несовершенств — Дефектов. Несовершенства кристаллической структуры играют очень важную роль в формировании свойств металлов. Они весьма разнообразны. Это и незанятые узлы решетки, так называемые «вакансии, и свои или чужеродные атомы, внедрившиеся между ее узлами, и чужеродны атомы, заместившие атомы основного вещества в решетке, и относительные смещения многих атомных слоев по отношению друг к другу, называемые то дислокациями (краевыми и винтовыми), то дефектами упаковки.

Важное практическое значение дислокаций заключается в том что с изменением их числа в единице объема связаны существенные изменения прочности и пластичности кристаллов.

В дефектных местах кристаллической решетки атомы, смещенные из устойчивого равновесного положения, закреплены менее прочно. В них первых при высоких температурах начинаются перемещения атомов — Диффузия, Зарождаются очаги разрушения металла. Их наличие и определяет то «тонкое» место, где металл рвется.

Особенно много дефектов содержат кристаллические решетки по границам зерен — местам, где соприкасаются отдельные мелкие кристаллики, образующие металлическое тело. Здесь скапливаются многие инородные примеси, вакансии, дислокации. Поэтому свойства граничной зоны могут заметно отличаться от свойств внутренних объемов кристалликов. Перемещения атомов здесь могут осуществляться легче — быстрей идти диффузия, коррозия; плавление может наступить раньше, чем по телу зерна. Коллективные перемещения атомов в нарушенной решетке затруднены. При низких температурах материал в микрообъемах здесь тверже.

Расскажите друзьям!
Заметили ошибку в тексте? Выделите её, нажмите Ctrl+Enter и мы всё исправим!
Смотрите также

Добавить комментарий