Основы кристаллического строения. Лекция 1

Содержание

Слайд 2

Литература Учебники Гуляев А. П. Металловедение (лучше 2012 г., можно 1986

Литература
Учебники
Гуляев А. П. Металловедение (лучше 2012 г., можно 1986 г.)
либо
Фетисов Г.

П., Матюнин В.М. и др. Материаловедение и технология металлов. М.: Высшая школа, 2005 г. – 862 с.
Лабораторный практикум
Лабораторный практикум по материаловедению / Под ред. В.М. Качалова. М.: МЭИ, 1998. – 61 с. УДК 620 Л-125.
Матюнин В.М. Определение механических свойств конструкционных материалов. Лабораторный практикум. М.: МЭИ, 2009.- 28 с. УДК 669 О-624.
Слайд 3

Лекция 1. Основы кристаллического строения металлов

Лекция 1.
Основы кристаллического строения металлов

Слайд 4

Общие сведения о металлах Металловедение – это наука, устанавливающая связь между

Общие сведения о металлах

Металловедение – это наука, устанавливающая связь между составом,

структурой и свойствами металлов и сплавов и изучающая закономерности их изменения при тепловых, химических, механических, электромагнитных и радиоактивных воздействиях.

Металлы – это вещества, обладающие в твердом состоянии высокими электро- и теплопроводностью, а также ковкостью (пластичностью), специфическим блеском и другими свойствами, обусловленными наличием свободных электронов.

Слайд 5

Свойства металлов Химические (напр.: коррозионная стойкость) Физические (магнитные, электро- и теплопроводные,

Свойства металлов

Химические
(напр.: коррозионная стойкость)

Физические
(магнитные, электро- и теплопроводные, плотность, теплоемкость и др.)

Механические

(прочность, твердость, пластичность и др.)

Технологические (жидкотекучесть, обрабатываемость давлением (ковка, штамповка, прокатка и т.д.) и резанием)

Эксплуатационные (теплостойкость,
жаропрочность окалиностойкость

Слайд 6

Классификация металлов

Классификация металлов

Слайд 7

Атомно-кристаллическое строение металлов Основные типы кристаллических решеток металлов Элементарная ячейка объёмно-центрированной

Атомно-кристаллическое строение металлов

Основные типы кристаллических решеток металлов

Элементарная ячейка объёмно-центрированной кубической (ОЦК)

кристаллической решетки

Элементарная ячейка гранецентрированной кубической (ГЦК) кристаллической решетки

Элементарная ячейка гексагональной плотноупакованной (ГПУ) кристаллической решетки

Слайд 8

Характеристики кристаллических решеток Атомно-кристаллическое строение металлов Период (параметр) кристаллической решетки (a,

Характеристики кристаллических решеток

Атомно-кристаллическое строение металлов

Период (параметр) кристаллической решетки (a, b, c)

– это расстояние между центрами ближайших атомов в элементарной ячейке.
Коэффициент компактности (плотность упаковки атомов) – это отношение объема, занятого атомами, ко всему объему ячейки.
Координационное число – это число атомов, находящихся на равном и наименьшем расстоянии от данного атома.
Степень тетрагональности – отношение параметров решетки (с/а).
Слайд 9

Анизотропия свойств кристаллов

Анизотропия свойств кристаллов

Слайд 10

Полиморфизм (аллотропия) свойств кристаллов Изменение свободной энергии F железа с различными

Полиморфизм (аллотропия) свойств кристаллов

Изменение свободной энергии F железа с различными типами

кристаллической решетки в зависимости от температуры T

Типы кристаллических решеток чистого железа в зависимости от температуры

Слайд 11

Дефекты кристаллического строения металлов Дефекты кристаллического строения Точечные Линейные Поверхностные Объемные

Дефекты кристаллического строения металлов

Дефекты кристаллического строения

Точечные

Линейные

Поверхностные

Объемные

Слайд 12

Точечные дефекты Дефекты кристаллического строения металлов 1. Вакансия 2. Межузельный атом

Точечные дефекты

Дефекты кристаллического строения металлов

1. Вакансия

2. Межузельный атом

3. Атом внедрения

4. Атом

замещения
Слайд 13

Линейные дефекты Дефекты кристаллического строения металлов АА’ВB’ – экстраплоскость; Р –

Линейные дефекты

Дефекты кристаллического строения металлов

АА’ВB’ – экстраплоскость; Р – приложенное усилие

Краевая

дислокация

Винтовая дислокация

Слайд 14

Поверхностные дефекты Дефекты кристаллического строения металлов Схема границы двух зёрен Объемные

Поверхностные дефекты

Дефекты кристаллического строения металлов

Схема границы двух зёрен

Объемные дефекты

Трещины, поры, усадочные

раковины и др.
Слайд 15

Общие понятия о деформации Схема пластического сдвига в идеальном кристалле Схема

Общие понятия о деформации

Схема пластического сдвига в идеальном кристалле

Схема дислокационного механизма

пластической деформации металла
(эстафетное движение к границе зерна под действием напряжения τ):
Слайд 16

Общие понятия о деформации Изменение прочности на сдвиг τ металла в

Общие понятия о деформации

Изменение прочности на сдвиг τ металла в зависимости

от плотности дислокаций ρ (кривая Бочвара-Одинга)
Слайд 17

Структура деформированного металла Фотографии микроструктуры недеформированного (слева) и деформированного (справа) металла

Структура деформированного металла

Фотографии микроструктуры недеформированного (слева) и деформированного (справа) металла

(материал – низкоуглеродистая сталь, увеличение 200х)