7.Лекция Поверхностные дефекты.
Цель: ознакомление с поверхностными дефектами
1.Понятие о границах раздела, их классификация. Строение малоугловых границ.
2.Дислокационный механизм процесса полигонизации. Высокоугловые границы.
Ключевые слова: дефект, границы, блоки, зерна, мозаичная структура,полигонизация.
Дислокационный механизм процесса полигонизации.
Дислокации влияют не только на прочность и пластичность, но и на другие свойства кристаллов. С увеличением плотности дислокаций возрастает внутреннее, изменяются оптические свойства, повышается электросопротивление металла. Дислокации увеличивают среднюю скорость диффузии в кристалле, ускоряют старение и другие процессы, уменьшают химическую стойкость, поэтому в результате обработки поверхности кристалла специальными веществами в местах выхода дислокаций образуются ямки.
Д
ислокации
образуются при образовании кристаллов
из расплава или газообразной фазы, при
срастании блоков с малыми углами
разориентировки. При перемещении
вакансий внутри кристалла, они
концентрируются, образуя полости в виде
дисков. Если такие диски велики, то
энергетически выгодно “захлопывание”
их с образованием по краю диска краевой
дислокации. Образуются дислокации при
деформации, в процессе кристаллизации,
при термической обработке.
Поверхностные дефекты – границы зерен, фрагментов и блоков (рис.7.1).
Рис.7.1 Разориентация зерен и блоков в металле
Размеры
зерен составляют до 1000 мкм. Углы
разориентации составляют до нескольких
десятков градусов (
).
Граница между зернами представляет собой тонкую в 5 – 10 атомных диаметров поверхностную зону с максимальным нарушением порядка в расположении атомов.
Строение
переходного слоя способствует скоплению
в нем дислокаций. На границах зерен
повышена концентрация примесей, которые
понижают поверхностную энергию. Однако
и внутри зерна никогда не наблюдается
идеального строения кристаллической
решетки. Имеются участки, разориентированные
один относительно другого на несколько
градусов (
).
Эти участки называются фрагментами.
Процесс деления зерен на фрагменты
называется фрагментацией
или полигонизацией.
В
свою очередь каждый фрагмент состоит
из блоков, размерами менее 10 мкм,
разориентированных на угол менее одного
градуса (
).
Такую структуру называют блочной
или мозаичной.
Контрольные вопросы:
1.Из чего состоит зерно металла
2.Что представляет собой граница между отдельными зернами
3.Что представляют собой границы блоков
Глоссарий:
Фрагменты- участки, разориентированные один относительно другого на несколько градусов ( )
Блоки- участки, размерами менее 10 мкм, разориентированных на угол менее одного градуса ( ).
Фрагментация или полигонизация- процесс деления зерен на фрагменты
Поверхностные дефекты – границы зерен, фрагментов и блоков
Блиц-тест
1.Многие процессы, протекающие в металлах и сплавах носят
А) строгий характер
В) буйный характер
Б).диффузионный характер
Г)реакционный характер
При образовании кристаллов из расплава или газообразной фазы, при срастании блоков с малыми углами разориентировки образуются
А) Вакансии
В) Дислокации
Б). Концентрации
Г) рекристаллизации
3. Строение переходного слоя способствует скоплению в нем:
А) напряжений
В) Концентраций
Б). Дислокаций
Г) Вакансий
4.Границы зерен, фрагментов и блоков это:
А) линейные дефекты
В) Вакансий
Б). Дислокаций
Г) поверхностные дефекты
5. Размеры зерен составляют до
А) 108 мкм.
В) 1000 мкм.
Б).20 мкм.
Г) 1мкм.
Основная литература
1.Лившиц Б.Г. Металлография М, Металлургия, 1990.
2.Вегман Е.Ф., Руфанов Ю.Т., Федорченко И.Н., «Кристаллография, минералогия и рентгенография» М, Металлургия, 1990г.
3.Миловский А.В. «Минералогия и петрография» М, Москва 1979г.
4.Торопов Н.А. , Булак Л.Н. «Кристаллография и минералогия» М, Москва 1972г.
5.Захаров А.М.Диаграммы состояний двойных и тройных систем.М, Металлургия ,1978г.
6.Ермолов В.А. Геология: Учебник .Часть 1.М.МГТУ.2004г
7.ЕрмоловВ.А.Геология,Учебное пособие.Часть5 «Кристаллография, минералогия и геология камнесамоцветного сырья».М.МГТУ.2007г.
8.ЕрмоловВ.А, ПоповаГ.В, МосейкинВ.В.и др.Учебник. «Месторождения полезных ископаемых»М.МГТУ.2007г.
9.ЕрмоловА,ПоповГ.Б,МосейкинВ.В. и др.; Под ред.В.А.Ермолова. Месторождения полезных ископаемых .М.:Изд.МГГУ, 2004год (электр.библ.)
Дополнительная литература
10.Емельянов Н.А. «Практика руководства по минералогии» М, Москва 1972г.
11.Юшко С.А. Руководство для лабораторного исследования руд. Методы лабор. исследования руд.
12. Смагулов Д.У. Металлография: Окулык/ Д.У. Смагулов. - Алматы: КазУТУ, 2007
|
-
8.Лекция+