4. Строение кристаллов (идеальное, реальное).

Реальные кристаллы могут иметь дефекты строения (точечные, линейные). К точечным отн дислоцированные атомы и вакансии (дырки). Линейные дефекты наз-ют дислокациями (лишние полуплоскости, которые внедряются в узлы кр решетки).

Д ислокации могут распространяться на многие атомные период. Под действием внешних смл дислокации могут перемещаться, выходить на поверхность металла и исчезать. Считается, что в 1 см³ железа около 10⁶ дислокаций.

Реальные кристаллы имеют дефекты линейные, точечные и эти кристаллы наз-ют зерна (кристаллитом). Чем мельче зерно, тем выше твердость, прочность, пластичность и ударная вязкость. Чем крупнее зерно, тем больше теплопроводность, электропроводность. Внутри зерна могут быть более мелкие крист образования – фрагменты (полигоны) и блоки. Трехступенчатая с-ма (зерно, фрагмент и блоки) не обязательна. Границы зерен, фрагментов и блоков наиболее дефектные места.

После пластической деформации прочность выше, чем в начальном состоянии.

5. Микроскопический анализ металлов

Микроскопический анализ (микроанализ) выполняется при больших увеличениях на металлографическом микроскопе (металломикроскопе), Рис. 3.1. — схема которого представлена на рис. 3.2. Макрошлиф сварного соединения. Металлы непрозрачны, поэтому изучение структуры производится в отраженном свете. Исследования выполняют на специальном объекте — микрошлифе. Исследуемая поверхность микрошлифа должна иметь очень малую шероховатость поверхности — быть зеркальной, чтобы получалось правильное отражение.

Для изготовления микрошлифа на объекте исследования следует обработать плоскую поверхность. Ее подготавливают непосредственно на деталях малых размеров, а из больших деталей вырезают специальный образец. Зеркальной поверхности добиваются путем обработки абразивной шкуркой нескольких номеров, переходя от более грубой к более тонкой, и последующим полированием абразивными или алмазными пастами.

Для выявления структуры применяют травление шлифа растворами кислот или щелочей. При этом выявляется зерно стали. Это объясняется тем, что на поверхность шлифа зерна выходят разными кристаллографическими направлениями и вследствие анизотропии (см. гл. 2) протравляются на разную глубину (рис.3.3) и по-разному отражают свет. Таким образом можно определить разные фазы сплава, так как их свойства также неодинаковы и травление происходит на разную глубину (рис. 3.4).

В поле зрения микроскопа наиболее темными выглядят границы зерен, потому что они протравляются наиболее сильно из-за скопления дефектов, поэтому отражение от границ рассеивается, а не попадает в окуляр микроскопа и глаз наблюдателя. Оптические микроскопы позволяют получить увеличение до 1500 раз и изучать структурные составляющие размерами 2 мкм и более, что связано с длиной волны света. Увеличение микроскопа равно произведению увеличений объектива и окуляра (они выгравированы на них). Увеличение обозначают следующим образом: 200х. Значительно большее увеличение имеют электронные микроскопы — свыше 100 тыс. раз, при их использовании возможно разрешение объектов размером до 10-7 см (например, структурных составляющих).