(812) 303-53-70   303-53-71
info@met-str.ru
нержавеющий металлопрокат

Кристаллические тела: дефекты строения

Кристаллическая решетка в идеале представляет собой элементарные кристаллические ячейки, что многократно повторяются. В реальности же для металлов идеальная решетка не свойственна: в кристаллической решетке нарушена периодичность расположения атомов, вследствие чего она характеризуется большим количеством дефектов строения, которые существенно влияют на свойства материала.

3cb68d8a04a2t

Типы дефектов кристаллического строения могут быть точечными линейными или поверхностными.

Рассмотрим более подробно каждый из указанных типов.

Точечны

Так, точечным дефектам свойственны малые размеры во всех трех измерениях, причем их величина равна нескольким атомным диаметрам (но не более). Такие изменения могут быть представлены в виде:

  • вакансий (Шоттки) – свободных мест в узлах кристаллической решетки;
  • дислоцированных атомов (дефектов Френкеля) – атомов, которые сместились из узлов кристаллической решетки в промежутки между узлами;
  • примесных атомов, то есть, атомов других элементов, что находятся как в междоузлиях, так и в узлах кристаллической решетки.

Образование точечных дефектов может быть вызвано тепловыми, механическими либо электрическими воздействиями, а также при облучении рентгеновскими лучами, электронами или нейтронами.

Линейны

Линейным дефектам свойственны малые размеры в двух измерениях, а также значительная протяженность в третьем измерении. Дислокации представляют собой один из наиболее важных видов линейных изменений.

Образование дислокации происходит непосредственно во время процесса кристаллизации металлов, в ходе фазовых превращений или же пластической деформации.

Теория дислокаций, что была разработана такими физиками, как Тейлор, Орован и Поляни, объясняет огромные расхождения между фактической и теоретической прочностью металлов.

Поверхностные

Последние из дефектов, поверхностные, характеризуются малой толщиной и значительными размерами в двух остальных измерениях. Зачастую поверхностные дефекты встречаются на местах стыка 2-х ориентированных участков кристаллической решетки. Они могут быть представлены в виде границ зерен, границ фрагментов внутри зерна, границ блоков внутри фрагментов. Кристаллическому строению соседних зерен свойственна неодинаковая пространственная ориентировка решеток. Угол поворота блоков относительно друг друга составляет от нескольких секунд до  пары минут. Направления и плоскости скольжениях не совпадают в соседних зернах. Первоначально скольжение развивается в тех зернах, которые имеют наиболее благоприятную ориентировку.

Интересные статьи: