Конструкциялық материалдар және термоөңдеу Конструкционные материалы и термообработка Constructional materials and heat treatment Учебное пособие для специальности: 5В071200– «Машиностроение»
жүктеу/скачать 1,99 Mb. Pdf көрінісі
|
|
Металдардың анизотропиясы Аморфты денелер изотропты болады, яғни олардың кез келген бағыттағы қасиеттері бірдей болады. Ал металдар - кристалдық құрылымы бар денелер. Металдың бӛлек кристалын алып қарастырса, оның әр түрлі бағытта қасиеттері әр түрлі болатынын кӛруге болады. Мысалы мыс кристалынан әр түрлі бағытталған үлгілер кесіп алып сынағанда олардың беріктік шектерінің айырмашылықтары үш есеге дейін болған. Кристалл 9 қасиеттерінің әр бағытта бірыңғай болмауын анизотропия деп атайды. Анизотропия кристалдың торындағы атомдардың орналасуына байланысты. Ал қатқан металды қарастырсақ ол кӛптеген әртүрлі бағытталған кристалдардан тұрады. Сондықтан олардың кез келген бағыттағы қасиеттері орташаланып, шамасы бірдей болады, яғни металдар изотропты деп есептеледі. Металдардың кристалдық құрылымының ақаулары. Нақты металдың құрылымы оның теориялық құрылымымен сәйкес болмайды. Нақты кристалдардың құрылымында кӛптеген ақаулар кездеседі. Олар металдың қасиеттеріне әсер етеді. Ақаулардың келесі түрлерін ажыратады: нүктелік, сызықтық және беттік. Нүктелік ақауларға вакансия (бос орын) (2.2а-сурет), дислокацияланған (орын ауыстырған) атомдар (2.2ә-сурет) және қоспалы атомдар (2.2б-сурет) жатады. Жылудың әсерінен кристалдық тор түйінінде орналасқан атомның тербелісі жоғарлау нәтижесінде ол орнынан жылжып тор түйіндерінің ортасында орналасады, ал оның орны бос қалады. Қоспалы атомдар металға қоспалар қосылғаннан пайда болады. Вакансия кристалдық тор ішінде орнын ауыстырып отырады. Мысалы кӛрші атом бос орынға жылжып келіп орналасса оның ӛзінің орны бос қалады. Осылай вакансия метал бетіне шыққанша жылжи береді. Сызықтық ақаулар дислокациялар деп аталады. Олар кристалдық тордың бір бӛлігінің екінші бӛлікке қарасты ығысудың нәтижесінде пайда болады. 1.2в-суретте шеткі дислокация деген ақау кӛрсетілген. Мұнда ЕF жазықтығымен тор ығысқан. 2.2-сурет. Кристалл құрылымының ақаулары: а,ә,б) нүктелік ақаулар; в) сызықтық ақаулар Жазықтық ақаулар метал түйіршіктері бір-бірімен қосылған жерде олардың кристалдық торларының симметриясы бұзылуымен анықталады. Металдардың кристалдануы 10 Сұйық металдың қату кезінде кристалдық тор құруын кристалдану деп атайды. Бұл үдеріс сұйық металда кристалдану орталықтарының пайда болуынан және олардың ӛсуінен тұрады. Орыс ғалымы Д.К.Чернов кристалдану үдерісін бақылау нәтижесінде, бұл үдеріс сұйық металда алдыменен кристалдану орталықтарының пайда болуынан сонан соң осы орталықтардан кристалдардың ӛсуінен тұратынын анықтаған. Кристалдану орталықтары металдың ӛз атомдары элементарлық тор түзгеннен немесе металдағы метал емес қоспалардың маңайында пайда болады. Кристалдану кезінде кристалдық тордың ӛсуіне ештеңе бӛгет болмаса, онда ағаш тәрізді кристал түзіледі. (2.3а-сурет). Пішіні ағашқа ұқсас болғандықтаноларды "дендрит" деп атаған (грек тілінде - ағаш деген сӛзден). Бастапқы мезетте кристалдар дұрыс геометриялық пішінге ие болады. Бірақ кристалдану орталықтары кӛп болғандықтан ӛскен дендриттердің бұтақтары бір-біріне тиіп ӛсулеріне бӛгет болады. Осының нәтижесінде метал пішіндері әртүрлі кристалдар түрінде қатады (2.3б-сурет). Оларды кристаллиттер немесе түйіршіктер деп атайды. а б 2.3-сурет. Дендриттің және сұйық металдың қатаю нобайлары: а) дендрит; б) металл түйіршіктері |