Адала, както всички тела около нас, се състоят от отделен невидим дори и в най-силния микроскоп на частиците, наречени атоми. Но атомите от своя страна са изградени от още повече малки частици: протони, електрони и неутрони. Протони и електрони имат електрически заряди: Протонът е положителен заряд, а електронът е отрицателен, неутронът няма електрически заряд.

Ако два протони "са близки, те се отблъскват един от друг, тъй като те са обвинени в една и съща електроенергия. Два електроника също се държат. Напротив, протонът и електронът са привлечени един от друг, а силата на протонната и електронната взаимна атракция е равна, т.е. протонът има елементарно електрически зарядравен на заряда на електрона.

Атом в нормално състояние, т.е., когато съдържа същия брой протони и електрони, няма електрически заряд. Но има такива състояния на атома, когато придобива или губи електрони. След това атомът става електрически зареден. В излишък от електрони, атомът се зарежда с отрицателна електричество и с липса на електрони се зарежда с положително електричество. Това са атомите, в които има излишък или недостатък на електроните, се наричат \u200b\u200bйони.

Как се намирате елементарни частици в атом?

В момента атомът е конструиран както следва. Протоните и неутроните представляват ядрото, разположено в центъра на атома. Електроните се третират около ядрото, които образуват електронна обвивка на атома. Във всеки атом броят на електроните е равен на броя на протоните.

Електроните в електронната обвивка са разположени слоеве. Във всеки слой тя може да бъде поставена само в определения брой електрони. Първият слой около ядрото директно може да побере само два електрона, втория слой - 8, трети - от 8 до 18 електрона. Всеки нов слой електрони в прехода от един атом към друг обикновено се образува след пълнене на вътрешния слой близо до ядрото.

Например, сърцевината на натриевия атом, както е установена, има 11 протони и нейните 11 електрона се разпространяват в три черупки: в първите 2, през втората - 8 и в третата -

1 електрон. Ядрото на рубидидния атом съдържа 37 протони и заобиколени от 37 електрона, които се намират в пет черупки: в първите 2, през втория - 8, в третата 18, в четвъртия - 8, в петата - 1, в петата - 1, в петата - 1 електрон. Още по-сложна структура има уранд атом. Ядрото му съдържа 92 протон, а в електронната обвивка има 92 електрона.

Протонът и неутронът са почти същите от теглото, а електронът е почти 1840 пъти по-лесен протон. Така че по-голямата част от атома се съдържа в основата си. Колкото по-голям е броят на неутроните и протоните, като по-голямото тегло има атом.

Теглото на Атом, например, в грамове, за да изрази много неудобно: ще е необходимо да се пишат десетки нули след запетая. Затова въведохме концепцията за относителното тегло на атомите, върху атомното тегло. Първоначално атомното тегло на водород е прието на единица; Беше сравнявано атомните тежести на всички останали елементи.

Силна система химически елементи Създаден от великия руски химик Д. I. Менделеев през 1869 г., въз основа на отворения си период.

Същността на закона Mendeleevsky е, че всички химични елементи, разположени един след друг, по ред на увеличаване на атомните тегла образуват серия, в която периодичното свойства на елементите чрез определен брой елементи се повтарят периодично.

Г. I. Менделеев постави химически елементи в таблицата си, така че елементите, поставени в една и съща вертикални колони да притежават подобни химични свойства. Знаейки мястото на елемента в таблицата, можете да дефинирате най-много химични свойства Елемент и връзките му. Всеки химичен елемент в таблицата Mendeleev има номер на последователност. Сега тя се нарича брой Менделеев. Този номер показва броя на протоните в ядрото. В същите вертикални колони на масата са падащи атоми със същия брой електрони в външната обвивка.

В зависимост от броя на електроните в външната обвивка, химикал и. \\ T физически свойства елемент.

Атоми от същия елемент, различаващи се един от друг, само броят на неутроните в ядрото се нарича изотопи. "Изотоп" - гръцка дума. Той обозначава "заемането на същото място". Изотопите на всеки елемент са разположени в една и съща клетка на масата Mendeleev, тъй като зарядът на ядрото (брой писти) в изотопите на същия елемент е същото. Металите, за разлика от течни и газообразни тела, при нормални условия са кристални тела. Кристалът е правилната фигура, ограничена от плоски повърхности.

Вътрешната структура на кристалите в момента се изучава доста добре с рентгенови лъчи. Осветление на кристалите с тях, те получават рентгенография, т.е. картината на фотографската плоча, която определя местоположението на атомите в кристалната решетка и разстоянието между тях. Рентгенографите показват, че металните йони "годни" в кристал приблизително, както се намира в чекмеджетата на твърдите топки.

Атомите от различни метали образуват неравномерни кристални решетки. Най-често има три вида решения.

Първият тип е кубична обемна решетка (фиг. 1). Металните атоми в такава решетка се намират в върховете и центъра на Куба. Всеки атом е заобиколен

Осем атома. Такава мрежа има метали ванадий, волфрам, молибден, литий, хром и др.

Вторият тип решетка е кубичен гранд - Ya (фиг. 2). Металните атоми в него са разположени по височините на куба. Такава решетка притежава, например, алуминий, олово, злато, сребро, никел, торий.

Третият тип е шестоъгълна (шестоъгълна) плътно опакована решетка (фиг. 3). Той отговаря на цинк, магнезий, кадмий, берилий.

На фиг. 1-3 атома са условно изобразени под формата на топки. В зависимост от вида на решетката, атомите заемат повече или по-малко пространство. Например, в кубична решетка на центъра на обема, атомите заемат 68% от пространството, а в кубичния пасин-74%.

Местоположението на атомите в кристалната решетка има голямо влияние върху свойствата на метала.

В някои метали кристалната решетка може да бъде възстановена от един тип към друг. Например, чисто желязо при температури под 910 ° има кубични
Обедричната решетка и над 910 ° решетка става грануеница. Такива метали като калай, уран, титан, талий, цирконий, лантаниум, церейърът имат такъв имот за промяна на кристалната решетка.

Имотът на веществата за образуване на решетки с различна форма се нарича алутропи; Преведено от гръцки

Език Тази дума означава "друг завой", "друг имот". Добре познат алотропи в кристален въглерод. Тя може да бъде под формата на графит и под формата на диамант. Графит и диамант са конструирани от въглеродни атоми; Разликата им е само в структурата на кристалната решетка. И каква огромна разлика в имотите! Графит - мек,

Непрозрачният минерал от черно дърво, диамант, напротив, е прозрачен, безцеленен и твърд.

Атомите в кристалната решетка на металите са разположени като близо един до друг, които външните им електрони имат способността да се движат не само около един атом и около много атоми. Следователно, външните електрони, разпределени в метала, равномерно се движат свободно в цялото парче метал, образувайки един вид електронен газ.

Така, всеки метал е решетка с правилно разположени положителни йони, пълни с електроника. Висока якост на металите и се обяснява с наличието на електронен газ, който обгръща всички йони, превръщайки метален кристал, сякаш в един.

Язовете, които са на определени места (възли) на кристалната решетка, могат да направят обаче движението е трептене. В нагрятия метал трептенията на йони се забавяха, в нагряваните йони изпитват силно трептене. Колкото по-висока е температурата, толкова по-силите се люлеят. И накрая, в момента се случва, когато силите на взаимодействието вече не могат да държат йони в възлите на кристалната решетка и е унищожена; Металът от твърдото състояние влиза в течност. Това е точката на топене.

Ако два разтопени метала смесете добре, след това след втвърдяване се оказва сплавта на тези метали. Получават се сплави и когато се сливат метален с неметалол, например желязо с въглерод, алуминий със силиций и др. Свойствата на получената сплав зависят не само от кои елементи са включени в сплавта, но и от вътрешната структура или, както казват сплавните структури. Сплавта е и кристално тяло.

Структурата на сплавите може да бъде различна. Композитните части на сплав могат да образуват или механична смес, или твърд разтвор, или химично съединение. Но има сплави, в които също са налични механични смеси и твърди разтвори и химични съединения.

Механичната смес се получава в случая, когато компонентите не взаимодействат химически и са в сплав под формата на независими малки кристали

Лица. Те могат да бъдат наблюдавани при разглеждане на полираната повърхност в микроскопа. Създават се механични смеси, например, когато се сливат с антимон, бисмут с кадмий и др.

Всеки знае разтвор на захар или таблична сол в йод. Разтваряща захар или сол на маса във вода, може да се получи хомогенно вещество - течен разтвор. В чашата с вода можете да разтворите различно количество захар

Оказва се, че подобни хомогенни системи с променливи състав са оформени в твърди тела. Те се наричат \u200b\u200bсолидни решения. В тях атомите на разтвореното вещество и разтворители "разпръснати" се смесват помежду си. В кристална решетка на вещество, което е разтворител, някои от неговите атоми се заменят с атоми на разтворено вещество (фиг. 4). Такива решения се наричат \u200b\u200bтвърди разтвори на заместване. Те се формират при сядане, например мед на метал и никел, желязо и хром, злато и мед, сребро и злато, мед и платина и др.

Заместването на един атоми от други в кристалната решетка се случва в случай, че атомите на метала са близки в размерите на атомите на решенията * Rietel. Ако разликата в размера на атомите надвишава 15%, твърдият разтвор не може да бъде оформен.

С много голяма разлика в размерите на атомите се образуват твърди решения за импланти. Най-често те се получават, когато металът се разтваря само по себе си неметални елементи, а атомите са значително по-малко от метални атоми. Най-често срещаната сплав, построена от вида на твърдите решения на въвеждането, е сплав от желязо с въглерод; Тази сплав се нарича стомана. При образуването на твърд имплантационен разтвор, атомите на въведения елемент са разположени
В интервалите на кристалната решетка между атомите на разтворителя. Кристалното твърдо вещество на твърдия имплантационен разтвор е показано на фиг. пет.

И колко можете да разтворите един метал в друг? Неограничена разтворимост е присъща далеч от всички метали. В мед, например, може да разтвори колко никел, а не никел, всяко количество мед може да бъде разтворено в никел. Разтворителят се счита за метал, който е повече в сплавта по тегло.

Много метали имат ограничена разтворимост. Например, в алуминий можете да разтворите не повече от 5,5% от теглото на мед. С повече мед се намира в сплавта под формата на индивидуални частици, които не са боядисани. Колкото по-висока е температурата на твърдия разтвор, толкова по-мед може да бъде разтворен в алуминий (но не повече от 5.5%). При охлаждане на тази сплав, медта е подчертана под формата на най-малки, много твърди и крехки частици.

Каква е природата на тези частици? Оказва се, че не е чиста мед, но нейният x и m и h e е връзката с алуминий. Излишък мед в сплавта взаимодейства с алуминий химически. Кристалът на всяко химично съединение в сплав има напълно определен състав. Например, при образуването на химични съединения: желязо с въглерод, наречен железен карбид, три глинд атома са химически свързани с един въглероден атом; Алуминий с мед-два алуминиеви атома са свързани към един меден атом. За да се образуват волфрам или ванадий карбиди, е необходимо съотношението на атомите на тези метали и въглеродни атоми да е 1: 1 и в хром карбид 23 на хром атом взаимодействат с шест въглеродни атома.

Кристалните решетки от химични съединения са много сложни. Със силно нагряване на сплавта, кристалите на химичните съединения могат да бъдат разтворени в

Решение на домашния сплав и когато намаляването на температурата на нагряване отново се появи отново.

Сплавите, използвани в техниката, имат сложен химичен състав. Висококосната стомана, например, са в състава им до десетина различни химични елементи. Колкото по-сложен състав и структура на сплавта, толкова по-разнообразни неговите свойства.

Редки метали, въведени в стомани и сплави, подобряват качеството си, коренно променят първоначалните свойства на сплавите, тъй като често образуват кристали на химични съединения, подсилващ твърд разтвор.

Металургите използват редки метали, така че стоманата и сплавите да са по-трайни, по-солидни, да имат необходимата пластичност, еластичност, топлинна основа, химическа "съпротива и т.н., какви свойства и как те се променят при добавяне на редки метали, ще бъдат разказани по-долу .

Вътрешната структура на металитеструктурата и взаимното подреждане на техните атоми се наричат, както и по-голяма структура, видима в микроскоп или просто око.

Металите за вътрешната структура са комбинация от неутрални атоми, положително или отрицателно заредени йони и свободни електрон, образуващи така наречените "електронен газ". Наличието на "електронен газ" определя високата електро- и топлинна проводимост на металите, а връзката между свободните електрони и с йони създава солидна връзка, наречена метал. Специфичността на металната комуникация прави пластмаса на металите (пластик).

В допълнение към естеството на атомите върху свойствата на металите, естеството на връзката между атомите е повлияно, разстоянието между тях и реда на тяхното местоположение.

Всички метали в твърдо състояние имат кристална структура, т.е. Техните атоми (йони) са разположени в строг, периодично повтарящ се начин, образувайки атомна кристална решетка в пространството (за разлика от аморфни твърди тела, чиито атоми са разположени в пространството на хаотично).

Реда на подреждането на атомите в различни метали на неравностойно положение. Обикновено се определя чрез проста характеристика на повечето метали (фиг. 6) или сложни кристални решетки. Линии на фиг. 6 Условни атома всъщност варират в близост до равновесни позиции, т.е. в възлите на кристалната решетка. Разстоянието между атомите в кристалната решетка се измерва в ангстори (1 Å \u003d 10 -9 nm). В повечето метали разстоянието между атомите е в диапазона от 0.28-0.8 nm.

Фигура 6. Поръчката на местоположението на атомите в прости решеткино - Volta.i. кубически кубични (9 атома), b - грантатиораторни кубични (14 атома), в-шестоъгълна гъста опакована (17 атома)

Най-малкият обем на кристала, който дава представа за атомната структура на метала през целия обем, се нарича елементарна кристална клетка.

Металите, получени по обичайния метод, са поликристални тела, състоящи се от множество елементарни клетки, ориентирани, свързани помежду си по най-различен начин. Клетките имат неправилна форма и се наричат \u200b\u200bкристали или зърна. Ако комбинацията от елементарни клетки е правилна, чрез местоположението на атомите повтаряща се елементарна клетка, след това полученото тяло се нарича един кристал.

Метални сплави, като метали, имат кристална структура. В този случай, в зависимост от взаимодействието на компонентите, те са разделени на твърди разтвори, химични съединения и механични смеси.

Твърдите разтвори се образуват при сядане на атомите от един елемент, в различни количества са включени в кристалната решетка на друг елемент, без да се променя до голяма степен неговата форма. Елементът, който запази формата на решетката му, се нарича разтворител и елементът, чиито атоми са влезли в тази решетка, се разтварят. Върху поставянето на атомите на разтворения елемент в решетката на разтворителя разлика твърди решения за заместване(атомите на разтворения елемент са разположени в възлите на решетката на разтворителя) и твърд имплантни решения(Атомите на разтворения елемент са между атомите на разтворителя и възлите на неговата решетка).

Ако компонентите, които са част от твърд заместителен разтвор имат тясна конструкция от решетки и атоми, такива елементи могат да образуват непрекъснат диапазон от твърди разтвори, т.е. броят на заместените атоми може да варира от 0 до 100%.

Смята се, че разтворителят е елементът, съдържанието на която в сплав е повече от 50%.

Решенията за изпълнение се образуват от елементи, които са високо характеризирани от структурата на решетката и атомните размери.

Твърдите разтвори са хомогенни (хомогенни) сплави, тъй като тяхната структура е еднаква в състава и свойствата на зърно. Свойствата на твърдите разтвори могат до голяма степен да се различават от свойствата на включените в него компоненти. Всички метали до една степен или друг могат да се разтворят един в друг, образувайки солидни разтвори.

Химични съединенияте се формират под химичното взаимодействие на атомите на компонентите на сплавта, придружени от значителен термичен ефект. В този случай, кристалната решетка на химичното съединение и всичките му свойства може да се различава рязко от решетката и свойствата на компонентите. За разлика от твърдите решения, химичните съединения обикновено се образуват между компонентите, които имат голяма разлика в електронна структура Атоми. Типични примери Химичните съединения са магнезиеви съединения с калай, олово, антимон, бисмут, сив, селен, телур и т.н. в тяхната структура те са хомогенни.

Химични съединения на метали се наричат интерметално(интерметални) и съединения на метали с неметали (нитриди, хидриди, бориди, карбид), притежават метална връзка, - метални връзки.

Механични смеситой се формира, когато, когато мелките, събрани, атомите на неговите компоненти не се смесват и кристалират до характеристиката на всяка решетка. Структурата на такива хетерогенни сплави (нехомогенни) и е смес от кристали на компонентите на сплав, които запазват структурата си.

Фиг. 7. аморфни криви на охлаждане ( но), кристално тяло б)и метали (в),където т. Т. P - кристализация и температура на свръхколажната система, ° С; (T 1 -t 2) - време на кристализация, стр.

Структурата на кристалното тяло определя следните специални свойства в сравнение с аморфния:

§ Разлики в свойствата на единични кристали в различни посоки, т.е. анизотропия или венерии, свойства;

§ Наличието на плъзгащи се самолети, прилагането на външни сили води до слайд (смяна) на една равнина спрямо другата;

§ Наличието на критична температура по време на втвърдяване или топене, при което преходът от течността (разтопена) състояние в твърда или обратно.

Преминаването на метал от течно състояние в твърдо вещество се нарича кристализация и от твърдо вещество в течност. Ако образуването на кристали идва от течност по време на охлаждането, този процес се нарича първична кристализация, ако образуването на кристали е в твърдо състояние на тялото - вторична кристализация.

Процесите на кристализация са изобразени графично чрез криви, вградени в координати температурата - време (фиг. 7).

Феноменът на суперкулацията в кристализиращия метал се обяснява с факта, че по време на периода на втвърдяване има рязък спад в мобилността на атомите, в резултат на което се променя внезапно вътрешна енергия. Това е придружено от топлинно освобождаване, което загрява течната баня и за известно време (T 1.-Т2)тя държи температурната си константа, докато течността е напълно свиваща се.

Степента на хипотермия е по-голяма, толкова по-голяма е скоростта на охлаждане.

Руският учен-металургер Д. К. Чернов през 1878 г. установи, че процесът на кристализация се състои от няколко етапа. Първият етап е образуването на ембриони (центрове) на кристализация. При следващите етапи от тези центрове се формират дендрити (формации на дървета), които, предпазители, образуват зърна (кристали). В същото време те нямат подходяща геометрична форма, тъй като в местата за контакт на отглеждането на кристали растежът на лицата спира.

Мащабът на металното зърно е най-важната характеристика, която определя всички основни свойства на неговите свойства. Един финзърчаващ метал има по-високи характеристики на твърдост, сила, вискозитет, но има намалена електрическа проводимост, по-лоши магнитни свойства.

Размерът на зърната зависи от броя на центровете за кристализация и скоростите на растежа на кристалите (скорост на охлаждане). Колкото повече са центровете за кристализация и по-малко скоростта на техния растеж, толкова по-малко ще бъде.

Образуването на центрове за кристализация може да се появи спонтанно или върху съществуващите частици примеси в течния метал, който се използва, когато модифициране- Въведение в течни метални примеси (модификатори).

Върху образуването на кристализационни центрове и следователно количеството на зърното влияе на степента на хипотермия t до n n. Колкото по-голяма е степента на хипотермия, по-кристализационните центрове и по-малкото зърно.

Тагове:

Машинни строителни материали включват метали и техните сплави, дърво, пластмаси, каучук, картон, хартия, стъкло и др. Най-голямата употреба в производството на автомобили е получена чрез метали и техните сплави.

Металите се наричат \u200b\u200bвещества с висока топлопроводимост и електрическа проводимост; Опаковка, блясък и други характерни свойства.

В техниката всички метали и сплави са персонализирани, за да се разделят на черно и оцветени. Черните метали включват желязо и сплави въз основа на него. За цвят - всички други метали и сплави. За да изберете правилно материала за производството на машинни части, като се вземат предвид условията на тяхната работа, механични натоварвания и други фактори, влияещи върху работата и надеждността на машините, е необходимо да се знае вътрешната структура, физико-химикал, Механични и технологични свойства на металите.

Металите и техните сплави в твърдо състояние имат кристална структура. Техните атоми (йони, молекули) са разположени в пространството в строго определен ред и образуват пространствена кристална решетка.

Най-малкият комплекс от атоми, който, с многократно повторение, възпроизвежда решетката, се нарича елементарна кристална клетка.

Формата на елементарната кристална клетка определя набора от свойства на металите: блясък, гладкост, топлинна проводимост, електрическа проводимост, обработваемост и анизотропи (разграничаване на свойствата в различни равнини на кристалната решетка).

Пространствените кристални решетки се образуват, когато металните преходи от течно състояние в твърдо вещество. Този процес се нарича кристализация. Процесите на кристализация бяха изучени за първи път от руския учен Д. Кошнов.

Кристализацията се състои от два етапа. В течността на метала нейните атоми са в непрекъснато движение. Когато температурата намалява, движението на атомите се забавя, те се приближават и се групират в кристали. Така наречените кристализационни центрове се образуват (първият етап). След това кристалите се извършват около тези центрове (втори етап). Първоначално кристалите растат свободно. С по-нататъшен растеж, кристалите се отблъскват, растежът на някои кристали пречи на растежа на съседните, в резултат на което се образуват неправилна форма на група кристали, които се наричат \u200b\u200bзърна.

Размерът на зърната значително засяга експлоатационните и технологични, свойства на металите. Грубният метал има ниска устойчивост на удар, когато се обработва рязане, трудно е да се получи малка грапавост на повърхността на детайлите. Размерите на зърната зависят от естеството на самия метал и условията на кристализация.

Методи за изучаване на структурата на метала. Изследването на структурите на металите и сплавите се извършва с помощта на макро и микроанализа, както и по други начини.

Макроскопцията се изследва от макроза, т.е. металната конструкция, видима с невъоръжено око или с лупа. Макроструктурата се определя от метални паузи или от макрохилд.

Makrochlif е метална проба или сплав, едната страна на която е смляна и ецвана с киселина или друг реагент. По този метод се откриват големи дефекти: пукнатини, свиващи се мивки, газови мехурчета, неравномерно разпределение на примеси в метал и др.

Микроанализата ви позволява да определите размера и формата на зърната, структурните компоненти, качеството на термичното обработка, да идентифицирате микродесети.

Микроанализата се извършва от микроскопи, използващи микроскоп (съвременните металографски микроскопи, които дават увеличение до 2000 г. и електронни - до 25,000).

MI Coslif е метална проба с плоска полирана повърхност, подложена на слаб разтвор на киселина или алкали за идентифициране на микроструктурата. Свойства на металите. Металните свойства обикновено се разделят на физико-химични, механични и технологични. Физико-химичните и механичните свойства на твърдите тела, включително металите, са ви познати от курсове по физика и химия. Нека да се спрем за разглеждане на някои механични и технологични свойства, които са важни от гледна точка на обработката на металите.

Под механични свойства, както е добре известно, способността на метала или сплав да се противопоставят на ефектите на външните сили. Механичните свойства включват сила, вискозитет, твърдост и др.

Силата характеризира свойството на метал или сплав при определени условия и граници, без да се унищожава, възприема някои въздействия на външните сили.

Важно свойство на метала е вискозитет на шок - съпротивлението на материала за унищожаване по време на удара.

Под твърдостта разбират свойството на материала, за да се противопоставят на въвеждането на друго, по-твърдо тяло в него.

Механичните свойства на материалите се изразяват в редица индикатори (например, граници на якост на опън, относително удължение и стесняване и др.)

Границата на якост на опън или времева резистентност, се нарича условно напрежение, съответстващо на максималното натоварване, което пробата се издържа в процеса на изпитване преди унищожаване

Твърдостта на металите и сплавите се определя главно от помощта на три метода, наречени от имената на техните изобретатели: Методът на Бринел, метод на Rockwell и метода на викарите. I Измерване на твърдост съгласно метода на Бринел се крие във факта, че с помощта на TCH по-твърд до повърхността на тествания метал, стоманена закалена топка с диаметър 2,5 5 или 10 mm се натиска под действието на статичното Зареждане на R. Съотношението на натоварване към повърхността на повърхността на отпечатъка (кладенци) дава стойността на твърдостта, обозначена с HB.

Измерването на твърдостта на Rockell се извършва с помощта на инструмент чрез натискане на тестовата метална топка с диаметър 1,59 mm (1/16 инча) или диамантен конус с ъгъл в горната част на 120 ° (за по-специално твърда стомана и сплави) , Раздразвият твърдост се определя от индикатора на инструмента.

Измерването на твърдостта на викарите се извършва с помощта на TP инструмент чрез натискане на метала на диамантено четиригенерирана пирамида с ъгъл в горната част А \u003d 136 °. По дължината на диагонала на получения отпечатък, използвайки таблицата, се намира броят на HV твърдост.

Използването на един или друг метод зависи от твърдостта на тестовата проба, дебелината или дебелината на тестовия слой. Например, методът на Vickers се използва за измерване на твърдостта на закалените стомани, материали от части с дебелина до 0,3 mm и тънки външни, азонирани и други повърхности на части.

Към основните технологични свойства на металите и сплавите

следните са:

търгуващите свойства на метал претърпяват коване и други видове обработка на налягането;

и D Q O t E C H E C T L - имотът на разтопения метал, запълване на леярската форма във всичките му части и дават плътни отливки на точната конфигурация;

заваряване - свойствата на метала дават трайни заварени съединения;

преработката на рязане е свойствата на металите, които трябва да бъдат лекувани с режещи инструменти, за да се правят елементи от определена форма, размер и грапавост на повърхността.

Структура на металите и сплавите

ДА СЕ Мениджър:

Автомобилни материали и гуми

Структура на металите и сплавите

1. Развитие на металография

Металография или метални проучвания, е наука, която се занимава с изследване на свойствата, състава и структурата на металите и техните сплави. Металската наука SCC е създадена от руски учени-Metallur-gami. Един изключителен руски учен-металургер Павел Петрович Аносов първо положи основите на металните изследвания. Работейки в фабриката за оръжие в Златуст в Урал, той за първи път в света през 1831 г. прилага микроскоп за изучаване на структурата на стоманата върху полирани наранявания. П. П. Аносов отбеляза началото модерен процес Производство на стомана, наречено Мартенвски; Той извърши метод от чугун в стомана (през 1873 г.) без привеждане в съответствие, преди този братя Martren над 30 години.

П. П. Аносов направи голяма научна работа за изучаване на ефекта на въглерод върху свойствата на стоманата. Неговите научни произведения са имали голямо влияние върху развитието на производството на висококачествени стомани и подобряване на методите за термична обработка. По-нататъшна работа по изучаването на свойствата на металите и металните сплави, в зависимост от промяната в техния състав и структура, продължаващи гениални руски учен Дмитрий. Константинович Чернов. Работейки като инженер в централа на Obukhov в Санкт Петербург, той направи откритието, което е изключително важно по-нататъчно развитие Метална наука. ДК Чернов в резултат на многобройни наблюдения върху поведението на стоманените изковки в процеса на топлинна обработка, той установява, че при определени температури в стомана, която е в твърдо състояние, има преструктуриране на частиците, като по този начин се променя структурата на стомана и неговите свойства.

Откритията, направени от D. K. Chernov, бяха публикувани през 1868 г., във връзка с която той получава световна слава и заслужено се счита за основател на металографията. Благодарение на откриването му стана възможно подходяща, научно базирана термична обработка на метали и метални сплави.

Последователи и ученици от Д. К. Чернова - Н. С. Кърсаков, А. А. Байков, а други - в бъдеще допринесоха за тях научни статии и изследвания до още по-голямо развитие на местни метални изследвания.

2. Кристална метална конструкция

Има тяло аморфен и кристален. Структурата на аморфните тела се състои от хаотични атоми. Такива тела включват, например, стъкло, кехлибар, катран и др. Кристални тела се различават от аморфната, тъй като атомите в тях са подредени в геометрично правилния ред. Металите и металните сплави принадлежат към типични кристални тела. Атомите, разположени в метали в строго определена геометрична поръчка, образуват кристална решетка (фиг. 11). В зависимост от мястото на оформените атоми различни видове кристални решетки.

В металите, кристалните решетки най-често се срещат под формата на центриран куб, грануентичен куб и шестоъгълна призма.

Такива, например метали като хром, ванадий, волфрам, молибден и редица други, имат кристална решетка под формата на центрирана куа (фиг. 12, а), в която осем атома са разположени в ъглите на кубът и един - в центъра на Куба.

Алуминий, мед, олово, никел, сребро и др. В такава решетка във всеки ъгъл на Куба е един атом и един атом в центъра на всяко лице. Общо има 14 атома.

Кристалната решетка в циде е шестоъгълна призма (Фиг. 12, Е) имат такива метали, като цинк, титан, манган. Местоположението на атомите в кристалната решетка на вида на шестоъгълната призма е: във всеки ъгъл на призмата, един атом, в центъра на горната основа, един атом, в центъра на долната основа, един атом и три атома и три атома в средната част.

Фиг. 11. Кристална решетка

Фиг. 12. Видове кристални решетки:
А - кубичен куб; B - Cube Sir-център; в - шестоъгълна призма

Разстоянията между атомите в кристалната решетка са изключително малки и се измерват чрез специална единица дължина, която се нарича Angstrom (от името на учения). Един ангст е равен на единия веломилд, сантиметър.

В разтопения метал атомите са в движение. Центровете за кристализация са изключително малки групи атоми, които са групирани в геометрично правилен ред.

Получените ембриони на кристализация са много нестабилни и много от тях се разтварят отново. Практическите наблюдения са установили, че ембрионите на кристализацията придобиват стабилност и започват да растат, когато течният метал ще бъде разпразен до известна температура. Охлаждащата крива на чист метал дава визуална представа за това как се извършва процесът на кристализация.

Фиг. 13. Curve охлаждащ метал

В метала монхалета (фиг. 13, а) процесът на кристализация започва да продължава по-бързо. След началото на интензивната кристализация температурата на подложката метала се повишава до температурата на нейното втвърдяване (b) чрез подчертаване на скритата топлина на кристализация.

Фиг. 14. Схема на образуване на зърно

По време на целия процес на кристализация металната температура остава постоянна (В, б). След метал протича от течно състояние в твърдо, той започва да намалява температурата му до температурата атмосфер (д). В процеса на кристализация растежът на ембрионите за сметка на атомите от заобикалящата течност, които са разположени в кристална решетка в строго определен ред (фиг. 14, а, b). Първоначално растежът на ембрионите на кристализацията продължава свободно и те имат правилната външна геометрична форма. Но тъй като много ембриони се образуват едновременно, той идва така, когато те започват да се срещат помежду си (фиг. 14, b, g, d). След такъв сблъсък, техният растеж става възможно само в тези посоки, когато няма намеса. Това води до факта, че външната геометрична форма на метални кристали става неправилна, в резултат на което те обикновено се наричат \u200b\u200bметални зърна (Фиг. 14, Е).

3. Смяна на структурата в твърди метали (явлението на алутропия)

Структурата на някои метали в твърдото състояние може, при добре позната температура, тестови трансформации, които представляват пренареждането на атомите и прехода от един вид кристална решетка към друга. Такъв феномен се нарича амострузия на металите. Различни кристални форми, при които същият твърд метал кристализира при определени температури, се наричат \u200b\u200bалотропни модификации. Алотропните модификации са определени от гръцки букви. Преходът от една модификация в друга възниква при определена, постоянна температура и е придружена от абсорбцията на топлина (при нагряване) или топлоизолация (при охлаждане) и образуването на нова кристална решетка.

Фиг. 15. Curve охлаждане на желязо

Чистото желязо съществува в няколко модификации. На охлаждащата крива на чисто желязо (фиг. 15), може да се види при какви температури възникват алотропни трансформации на желязо. Към температура от 910 ° желязо има кристална мрежа под формата на централен куб и се нарича алфа-желязо a-fe. , Напред до 770 ° A-Fe магнитно и над 770 ° не е немагнитно. При температура 910 ° кристалната решетка A-Fe варира и преминава в гранжен център; Тази модификация се нарича гама-желязо Y-Fe и е устойчив на температура 1390 °, при която се превръща в центрирана куба решетка. Новата модификация се нарича делта-желязо 8-Fe. Алотропните трансформации са много важни, тъй като металите, изпитващи такива трансформации, могат да бъдат подложени на термична обработка. Алотропните трансформации са податливи на желязо, а някои други метали, като титан, манган, кобалт, цирконий, калай.

4. Структура на сплавите

Сплавта се нарича сложно веществополучени чрез сливане на два или няколко елемента. Елементи, които съставляват сплав, се наричат \u200b\u200bсплави компоненти. В течно състояние, сплавта е разтвор, в който атомите на един компонент са равномерно разпределени между атомите на други компоненти, така че течният разтвор има същите свойства във всяка част, без значение колко е малък. Такива вещества се наричат \u200b\u200bхомогенни. Свойствата на всеки течен разтвор се различават от свойствата на неговите компоненти, но всеки компонент засяга естеството на свойствата на разтвора. С задълбочено проучване на течни разтвори, се оказва, че физическите, електрическите и други свойства на тези разтвори са рязко различни от свойствата на техните компоненти и могат да варират в зависимост от процента на компонентите, т.е. от концентрация'rastra.

Концентрацията на разтвора е съотношението на теглото на разтворимото вещество към теглото на цялото решение. Концентрацията обикновено се изразява като процент. Когато се движат сплав от течно състояние в твърдо, могат да бъдат получени различни видове взаимодействие на компонента. Основните видове взаимодействие на компонента са: механична смес, химично съединение и твърд разтвор.

Механичната смес представлява тип компонентно взаимодействие, при което компонентите на сплавта не влизат в процеса на кристализация. химическа реакция И един в друг не се разтваря, но запазва кристалните си решетки. Следователно, структурата на сплавта, която е механична смес от два компонента, като олово и антимон, ще се състои от изключително малки кристали и антимонови кристали.

В случай на химическо съединение, взаимодействието на компонентите на сплав се характеризира с образуването на напълно нова кристална решетка, а не подобна на кристални решетки на компоненти; В този случай съотношението на компонентите винаги ще бъде определено стриктно.

Твърд разтвор се различава от механичната смес и химичното съединение, в което се запазва решетката на металната решетка на кристалната разтворител, в която са поставени атоми на всички компоненти на сплавта. Метал, чиято кристална решетка се запазва след образуването на твърд разтвор се нарича разтворител. Твърдите разтвори могат да бъдат два вида: твърд разтвор на въвеждането и солидно заместване разтвор. В твърдия разтвор на въвеждането на атомите на разтвореното вещество между атомите на разтворителите (фиг. 16, а). В твърд заместителен разтвор, атомите на разтвореното вещество частично заместват атомите на разтворителя в нейната кристална решетка (фиг. 16.6).

Фиг. 16. Група за твърд разтвор:
А - Въведение; Б - Замяна

5. Диаграма на състоянието на сплави (олово - антимон) и неговото строителство

За изучаването на сплавите те обикновено използват диаграми на състоянието на сплавите. Диаграмите на държавните сплави се заменят с всички записи и криви на охлаждане на получената сплав като резултат от многобройни наблюдения. Тази диаграма дава възможност за виждане на всички промени в структурата на сплавта и нейните свойства, които възникват в зависимост от промяната в концентрацията и температурата. Всяка точка от диаграмата дава характеристика на разпределението на определена концентрация и структура. В диаграма на състоянието на сплавите е възможно да се определи точката на топене и температурата на втвърдяването на тази сплав при всяка концентрация. Познаването на тези факти допринася за правилния избор на температури на отопление и охлаждане с термична и химическа термична обработка на различни сплави.

За да се разбере как е изградена диаграмата на държавната сплав, помислете за изграждането на такава диаграма за оловни и антимонови сплави. Вземете чисти метали олово и антимон и няколко от техните сплави с антимонно съдържание от 5%, 10%, 13%, 20%, 40% и 80%.

Фиг. 17. Криви на охлаждане, антимон и различни оловни сплави с антимон

За да се определят критичните точки на метала и техните сплави, всеки метал и сплав до пълно топене и термодвойката, и пирометърът, внимателно следвайте процеса на охлаждане и конструиране на охлаждащите криви (фиг. 17). В процеса на охлаждане на стопения чист олово ще се появят следните явления.

При температури, подлежащи на 327 °, оловото е в течно състояние (фиг. 17, а); При температура от 327 °, процесът на оловна кристализация се наблюдава със закъснение при спадане на температурата, докато кристализацията е завършена; След края на кристализацията има допълнително охлаждане на твърдо тяло до стайна температура.

Подобни явления се наблюдават в процеса на охлаждане на стопения чист антимон (фиг. 17, b), с единствената разлика, че антимонската кристализация започва при температура от 630 °.

Сплавта, състояща се от 95% олово и 5% антимон (фиг. 17, с) има охлаждаща крива с две критични точки, така че тя се втвърдява в температурния диапазон от 296-246 °. При температура от 296 ° от течната сплав, първите кристали на чистото олово започват да се открояват. Кривата в този момент има просяк. Тъй като температурата намалява допълнително, броят на оловните кристали ще се увеличи все повече, а останалата част от течната сплав ще бъде обогатена с антимон. Такъв феномен продължава, докато концентрацията на течната сплав достига 13% антимон и 87% олово; При такава концентрация цялата оставаща сплав течност се втвърдява при температура 246 °. Сплавта, състояща се от 30% олово и 10% антимон (фиг. 17, d), втвърдява се и в температурния диапазон 260-246 °. При температура от 260 °, изборът на оловни кристали от течната сплав. Когато се достигне концентрацията на течна сплав, до 13% антимон и 87% от оловото втвърдяване на сплав при температура 246 ° (Фиг. 17, Е). Следователно, при охлаждане на горните сплави, преди е достигната критичната температура от 246 °, всички допълнителни, прекомерни над 87% олово се освобождават от течна сплав като кристали. При достигане на състава от 87% олово и 13% антимон, сплавта се превръща в твърдо състояние при температура 246 °. Структурата на втвърдената сплав на такава концентрация се състои от правилно променливи частици от олово и антимон. Такава механична смес се нарича евтектична. Всички оловни сплави с антимон, съдържащи антимон под 13%, винаги ще имат излишък от олово и в охлаждане са склонни да подчертават този излишък под формата на твърди оловни кристали, така че при температура от 246 ° да образуват евтиктика. След това, очевидно, в твърдо състояние, такива сплави ще имат оловна структура + Eutectic. Сплавта, състояща се от 87% олово и 13% антимон, има охлаждаща крива (фиг. 17, e) с една критична точка. Тази сплав е в течно състояние при температури, подлежащи на 246 °. При температура от 246 ° Сплавта напълно влиза в твърдо състояние.

Тази структура на твърдата сплав е чист евтектика. Сплав, състоящ се от 80% олово и 20% антимон (фиг. 17, е), при температури над 280 ° е в течно състояние. Когато сплавта се охлажда до температура от 280 ° от нея, започват твърди антиморни кристали и този процес ще продължи, докато останалата течна сплав приеме евтектичен състав. При температура 246 °, цялата сплав се втвърдява. Структурата на втвърдената сплав ще се състои от антимонски кристали и етектически. Сплавта, състояща се от 60 o / 0 олово и 40 o / 0 антимон (фиг. 17, g), над температурата от 395 ° е в течно състояние. При температура от 395 ° кристализационният процес започва с освобождаване на излишните антимонови кристали от течен разтвор. При достигане на евтектичния състав (87 ° / 0 олово и 13% антимон) при температура 246 °, цялата сплав се превръща в твърдо състояние, образувайки структура, състояща се от антимонови кристали и етектически.

Сплавта, състояща се от 20% олово и 80% антимон (фиг. 17, h) е в течно състояние над температурата от 570 °. При температура 570 ° започва освобождаването на излишните антимонови кристали от течната сплав. При достигане на евтектичния състав при температура от 246 °, цялата сплав се превръща в твърдо състояние. Структурата на сплавите се състои от антимонски и евтитни кристали. Горните наблюдения показват, че всички оловни сплави с антимон, при които съдържанието на оловото е по-малко от 87 ° / 0, съдържат излишък от антимон и по време на охлаждането ще се стремят да подчертаят този излишък в процеса на кристализация под формата на твърди антиморни кристали при температура от 246 ° да образуват евтиктика при температура 246 °. Колкото повече антимон в сплавта, толкова по-високи температури ще започнат да се открояват от нея по време на охлаждане (срещу 13 години)<>/ 0) антимон. Оловни сплави с антимон в присъствието на излишък от антимон в тях образуват структура, състояща се от антимонски кристали и етектически в твърдо състояние.

Фиг. 18. Диаграма на състоянието на сплавите на системата за системата за издаване

Криви Охлаждащите оловни сплави и антимон с различен процент компоненти могат да се комбинират в една диаграма на състоянието на оловни сплави с антимон. За да направите това, на хоризонталната ос (фиг. 18), ние ще отложим съдържанието на оловото и антимон в тестваните сплави. След точки, съответстващи на 100% антимон и 100% олово, ние ще извършим вертикални прави линии, на които отлагаме температурите от 0 до 700 °. След точки, съответстващи на съставите на тестваните сплави, ние извършваме пунктираната линия на вертикалните линии. След това прехвърляме критични точки на вертикалните линии на диаграмата от кривите на охлаждането. Критичната точка на чист олово (327 °) е обозначена с буквата А, и критичната точка на чисто антимон (630 °) с буквата В. Както е известно от предишните наблюдения, всяка сплав има две критични точки, с изключение на две критични точки, с изключение на две критични точки евтектичната сплав. Критичната температура на евтектичната сплав се обозначава с буквата V. Свържете точки А и с гладки извивки с точка, така че кривите преминават през всичките горни критични точки. Чрез всички по-ниски критични точки ще прекараме права линия, която ще премине през точка Б и ще означава левия си край на буквата D, и десния край на буквата Е. Горните критични точки са точки на Началото на втвърдяването на сплавите и долните критични точки - края на втвърдяването на сплавите. Линията на ABC на диаграмата се нарича линията на ликвида (от латинския дума). Над линиите ABC всички оловни и антимонови сплави са в течно състояние. Линията DBE се нарича солидна линия (от латинската дума "Hard"). Под линиите на DBE всички оловни сплави са в твърдо състояние и под линията на dB, те ще се състоят от оловни кристали и евтектични и се наричат \u200b\u200bдетектически, под точката Б - от чиста евтектика (така наречената евутектична) и под долната линия - от антимонски кристали и евтектически (Zaletectic).

6. Структурни компоненти на железни въглеродни сплави

Има различни структурни компоненти на железни въглеродни сплави. Те имат следните имена: Ферит, циментит, аустенит.

Ферит се нарича химически чист желязо, както и твърд въглероден разтвор в жлеза. Разтворимостта на въглерода в жлезата е изключително малка и обикновено е 0.006-0.04%. Феритът е стабилен до температура 910 °. Има леко твърдост и ниска сила. Твърдостта на Фарити зависи от размера на зърната; Феритна висока пластичност.

Цименталът е химичното съединение от желязо с въглерод. Цименталят съдържа 6.67% въглерод (по тегло) и е много твърдо и крехко кристално вещество, което, когато се нагрява до високи температури, се разпада на ферит и свободен въглерод (въглеродната ангария). В бяло чугун се съдържа голям брой циментиран. Цименталят има значително влияние върху механичните свойства на стоманата.

Механичната смес от феритна и циментира образува структурата на стоманата, наречена перлит. Перлит е два вида: ламелар или набразден и зърнест. Плаката перлита има появата на периодични "много малки плочи на ферита и циментира. Чрез отопление до определени температури е възможно да се промени структурата на плоча перлит и да се получи толкова призрачен зърнест перлит, в който циментът е под формата на кръгли зърна, разположени сред феритите.

Зърнест перлит има по-добри механични свойства, отколкото плоча. Перлит в механичните си свойства заема междинно положение между ферита и циментира. Стомана с съдържание на въглерод от 0.83% има чиста перлитна структура.

Austenite е солидно въвеждане на въглерод в жлеза. Разтворимостта на въглерод в U-Gland може да достигне 1.7%. При обикновената въглеродна стомана, аустенитът е устойчив на температура от 723 °. Под 723 ° тя се разпада на ферит и циментиран. При температури, подлежащи на 723 °, аустените могат да бъдат поддържани само в високоплатени манганови, хромонишел или никелови стомани.

Евтектичната смес от аустенит и циментит образува структурата на стоманата, наречена Larbuerite. Леждителят се образува, когато железонната сплав се втвърдява с въглеродно съдържание от 4,3% при температура от 1130 °. Живечът остава стабилен до температура от 723 °. Под тази температура, плътността на лед променя структурата си, тъй като аустенетната част в състава му се разпада перлита, в резултат на които иглисбурите при температури под 723 ° ще се състоят от перлит и циментиран.

7. Диаграмата на състоянието на железни въглеродни сплави

Стомана и чугун са сложни сплави, съдържащи, с изключение на желязо и въглерод, други елементи - силиций, манган, фосфор и сяра, както и цветни метали (в легирана стомана и чугун). Основното нещо част отОпределянето на естеството и свойствата на желязо-въглеродната сплав е въглерод. Структурата и свойствата на стоманата и чугун се променят само при условие, че те се нагряват до критични температури в зависимост от съдържанието на въглерод в тези сплави. Критични температури на железни въглеродни сплави с различно съдържание на въглерод могат да бъдат приложени към специална диаграма, наречена диаграма на състоянието на сплавите на желязната система - въглерод.

Такава диаграма (фиг. 19) позволява всяка сплав от стомана и чугунена температура на топенето, всички трансформации, тествани от сплав по време на охлаждане и нагряване, и структурата на сплав при всяка температура. По хоризонталната ос на диаграмата съдържанието на въглерод се отлага в проценти и температурата на вертикалната ос е температурата. Всяка точка на диаграмата е определена сплав при определена температура. Над acD линии всички сплави са в течно състояние. ACD линията е линия на ликвида.

Чистите желязо се топи и се втвърдяват в една точка при температура от 1535 °. Всички други железни сплави с въглерод се разтопи и втвърдяват при някои температури, които постепенно се променят. Сплавите, съдържащи от 0 до 4,39% от въглерод, започват да се втвърдяват по линията на AU, подчертаващи твърди аустенитни кристали. Сплавите, съдържащи повече от 4,3% въглерод, започват да се втвърдяват през компактдиска, като подчертават твърдите кристали на Fe3C. Сплав, съдържащ 4,3% от въглерода напълно в точката С, подчертавайки аустените и циментните кристали по едно и също време, в резултат на което се образува евтини, наречен лагер. Линията AECF има солидна линия. Под тази линия всички сплави са в твърдо състояние. Районът на диаграмата, ограничена от AU, CE, EA линии е сплави, състоящи се от твърди аустенитни и течни сплави кристали; Зоната на диаграмата е ограничена до DC линии. CF, FD, включва сплави, състоящи се от твърди циментови кристали и течна сплав.

Фиг. 19. Графика на системата от желязо - въглерод

Сплави в областта на диаграмата е ограничена от AE, ES, SG линии се състоят от аустенит. ES LINE започва да се откроява от аустенетен цимент. По-долу е линията PSK, останалият аустенит се разпада при 5 до ферит и циментиран, образувайки механична смес, наречена перлит, и в точка 5, сплавта съдържа въглерод 0.83 ° / о. Такава сплав се нарича eutectoid. GPQ линията показва границата на насищане на въглерод A-желязо.

8. Промяна на структурата на стоманата

Когато се нагрява над критичната точка на ACI (фиг., 20) (температурата, при която перлитът се превръща в аустенит) в структурата на стоманата, както е известно, трансформациите започват да се появяват. След края на трансформацията допълнително отопление или откъс води до увеличаване на аустенитно зърно. Растежът на зърното се среща спонтанно, със скоростта на този процес се увеличава с нарастваща температура.

Растежът на аустенитното зърно протича по различни начини и зависи от тенденцията към растежа. В зависимост от това се отличават наследственото широкозърнесто и наследствено финозърнести. Под наследственост, тенденцията на зърно до растеж се разбира. Heriatry Coarse Steel има повишено предложение за аустенитно зърно до растеж, и мрачно фини зърнени малки търгове за растеж.

Промяната в размера на зърната, когато посочените стомани се нагрят, той се вижда от фиг. 20. Когато загрята е станала над критичната точка на ASX, размерът на зърната на стоманата намалява рязко. С по-нататъшно отопление, аустенитното зърно в наследствено финизърнените стомани не нараства до температури от около 950-1000 °, след което започва бързият растеж на зърното.

В наследствените груби стомани, зърното започва да расте веднага след прехода чрез критичната точка на като. Размерът на аустетичното зърно има голямо значение За получаване на крайни резултати по време на термична обработка на стомани. Трансформацията на перлит Ib аустените е придружена от шлайфане на зърно. Зърнопробното зърно е много добре. С обратното превръщане на аустеничното зърно в празелетата се променя, той почти не се случва (фиг. 21). Следователно, размерът на перлото зависи главно от размера на аустеханийското зърно. И тъй като аустенитното зърно нараства само при нагряване, след това отопление на стомана до определени температури е възможно да се получи най-накрая необходим размер на зърното на стоманата. Размерът на валидното стоманено зърно, т.е. зърната, получени от резултат на топлинна обработка, оказват голямо влияние върху механичните свойства на стоманата.

Фиг. 20. Схема на растежа на зърното в наследствено финозърнест и в наследствена груба стомана

Грубата стомана е добре калцинирана и обработена от режещ инструмент, но в същото време е по-наклонено за втвърдяване на деформации, пукнатини в нея. Малката селскостопанска стомана има по-голям вискозитет в сравнение с груба стомана, но по-малко калциниране. За производството на продукти, които изискват вискозно сърцевина с твърда повърхност, се използва фина стомана.

С бавно охлаждане на отопляема стомана към AUS-Shadenite състояние на Auste-nit се превръща в перлит, ферит и циментиран. При високи нива на охлаждане - от 40 до 200 ° за секунда и повече - в резултат на разпадането на аустените се получават стоманени конструкции: сорбитол, трокостат и мартензит.

Sorbitol е два вида: сорбитол и сорбитол сорбитол. Sorbitool юрган се състои от променливи феритни и циментови плочи, но циментови плочи в нея значително по-тънки, отколкото в перлит. Сорбитати по-труден перлит, но има по-малък вискозитет. Сорбитол листа, получени в резултат на разпадането на мартензит в стомана, когато е освободен в температурния диапазон от 500-600 °. В сорбитол цименталните частици имат сферична форма. Тростат, както и сорбитол, два вида, се различават: троб за охлаждане и "ваканционен трис". Тростатът има по-голяма твърдост в сравнение с сорбитол, но по-малко вискозитет. Vacation Trotty е продукт на мартебензитен разпад, когато е освободен в температурния диапазон от 350-450 °.
Мартенситът е солидно решение за внедряване на въглерод. Мартенситни кристали имат форма на игла. Тя има висока твърдост и добре се съпротивлява; Пластичността и вискозитетът е нисък.

Фиг. 21. Промяна на размера на зърната в процеса на прекристализация

ДА СЕ Мениджър: - Автомобилни материали и гуми

Съдържание Следваща страница \u003e\u003e

§ 2. Структурата на металите и сплавите и методите за обучение

Кристалната структура на металите. Изследването на вътрешната структура и свойствата на металите и сплавите се занимава с науката, наречена метолотон.

Всички метали и сплави са изградени от атоми, в които външните електрони са слабо свързани с ядрото. Електроните се таксуват негативно и ако създавате незначителна потенциална разлика, електроните ще насочват позитивния полюс, образувайки електричество. Това обяснява електрическата проводимост на металните вещества.

Всички метали и сплави в твърдо състояние имат кристална структура. За разлика от некристални (аморфни) тела, атомите на метали (йони) са разположени в строго геометричен ред, образувайки пространствена кристална решетка. Взаимно споразумение Атомите в пространството и разстоянието между тях се определят чрез рентгенов структурен анализ. Разстоянието между възлите в кристалната решетка се нарича параметър на решетката и се измерва в angstroms Å (10 -8 cm). Решетъчните параметри на различни метали варират от 2.8 до 6 Å (фиг. 23).

Фиг. 23. Елементарни кристални клетки:

а - центриране на кубични обем; b - кубичен се гнуси; в-хексагонал

За визуално представяне на местоположението на атомите в кристално, пространствените вериги се използват под формата на елементарни кристални клетки. Най-често срещаните видове кристални решетки са кубични центриране, кубични и шестоъгълни.

Девет атома са разположени в кубичната обемна решетка. Такава решетка има хром, волфрам, молибден, ванадий и желязо при температури до 910 ° C.

В кубичната гразенална мрежа има 14 атома. Такава решетка: мед, олово, алуминий, злато, никел и желязо при температура 910-1400 ° С.

17 атома са разположени в шестоъгълна стераща решетка. Такава решетка има: магнезий, цинк, кадмий и други метали.

Взаимното подреждане на атомите в пространството, броят на атомите в решетъчните и интервационните пространства характеризират свойствата на метала (електрическа проводимост, топлопроводимост, федерация, пластичност и др.).

Разстоянието между атомите в кристалната решетка може да бъде различно в различни посоки. Следователно, свойствата на кристала не са едни и същи в различните посоки. Този феномен се нарича анизотропия. Всички метали са кристални тела, така че те са анизотропни тела. Телата, в които имотите във всички посоки са същите, се наричат \u200b\u200bизотропични.

Парче метал, състоящ се от множество кристали, има средни свойства, същото във всички посоки, поради което се нарича квазизотропна (въображаема изоотропия).

Анизотропията е от голямо практическо значение. Например, чрез коване, щамповане, внедряне в детайли се получава правилна ориентация на кристалите, в резултат на което се постигат различни механични свойства по и през частите. Използването на студено валцуване, високите магнитни и електрически свойства се постигат в определена част на частта.