Кристаллической структуре

Существенной характеристикой кристаллической структуры является число атомов, приходящихся на элементарную ячейку, -р А 3--(С .

Для кристаллической структуры мартенсита характерна тетрагональность, т. е. то, что соотношение осей с/а в решетке мартенсита больше 1 (рис. 201). Тетрагональность мартенсита — прямое следствие содержания в растворе углерода.

Изучение микроструктуры, атомно-кристаллической структуры, физических и механических свойств в отпущенном состоянии и изменение этих свойств в процессе отпуска позволили с необходимой достоверностью установить 'Последовательность превращения при нагреве закаленной стали.

Обычный легирующий компонент в цинковых сплавах — алюминий (до 5—10%). В системе Al—Zn (рис. 459) возможно образование двух твердых растворов: 3-твердый раствор (почти чистый цинк) и а-твердый раствор на основе алюминия, но растворяющий до 83% Zn (такой твердый раствор на основе алюминия может содержать 83% Zn и только 17% А1). В определенном интервале температур и концентраций твердый раствор распадается на два твердых раствора той же кристаллической структуры, богатой (а2) и бедной i(«i) цинком.

2) напряжения второго рода (микроскопические) —уравновешивающиеся в пределах отдельных элементов кристаллической структуры поликристаллов металла;

ки, тормозящие дальнейшее протекание процесса окисления металла; однако и ряде случаев по некоторым причинам могут быть отклонения от этой закономерности. "Гак, например, и реальных условиях роста в пленке могут возникать напряжения, разрушающие пленку и нарушающие ее сплошность. Могут быть п другие причины подобного рода отклонении: п едостато ч н ая пластичность пленки, изменение кристаллической структуры некоторых окислов, летучесть окислов. Так, вольфрам, имеющий

Не менее важным является процесс графитизации обожженных заготовок, цель которого — получение упорядоченной кристаллической структуры, что характерно для перехода углеродистого материала в графит. Процесс графитизации протекает при очень высоких температурах, доходящих до 3000° С, при значительной затрате электроэнергии.

Электронный микроскоп позволяет подробно изучать тонкую структуру (субструктуру) металла. Одно из наиболее важных достижений электронной микроскопии — возможность прямого наблюдения дефектов кристаллической структуры. На рис. 3, в показана микроструктура, полученная в электронном микроскопе.

Для описания атомно-кристаллической структуры пользуются шкыгпем пространственной или кристаллической решетки.

Свойства материалов зависят главным образом от кристаллической структуры. Поэтому в материаловедении рассматриваются распределение и характер движения электронов, расположение атомов в пространстве, размеры и форма кристаллических образований. Располагая данными о строении материалов, можно в известной мере судить об их свойствах и пригодности для работы в определенных условиях эксплуатации.

В отличие от полиморфного магнитное превращение не связано с изменением кристаллической структуры (перекристаллизацией) и с тепловым гистерезисом превращения. Вт

Согласно современным представлениям, при магнитных превращениях происходит изменение не в кристаллической структуре металла, а во взаимодействии внешних и 1В!нутренних электронных оболочек атомов.

Химическая стойкость материала зависит также от его структур].). При кристаллической структуре материала его стойкость вьпге, чем при аморфной.

Объемная масса изделий из каменного литья равна их плотности (2,9—3,0), что свидетельствует о весьма плотной кристаллической структуре, обусловливающей незначительное водопо-глощение и непроницаемость изделий (открытая пористость равна нулю).

пластов, сохраняется и при повышенных температурах. Детали из пептона характеризуются отсутствием внутренних напряжений. Благодаря кристаллической структуре пептона и низкой вязкоегн при температуре плавления облегчается формование из него изделий. Другим преимуществом деталей из пснтонп является отсутствие хладотекучести при воздействии на них механических нагрузок. Все эти свойства пептона расширяют область его применения в химическом машиностроении.

Химическая стойкость материала зависят также от его структуры. Мкл'очислещшми исследованиями установлено, что при кристаллической структуре материвла. его стойкость вюте, чем при аморфной.

о — в кристаллической структуре; б — в аморфной структура

Возврат протекает при невысоких температурах, изменяет тонкое кристаллическое строение, понижает (на 20—30%) прочность и твердость и повышает пластичность. Возврат снимает о ц и ош в кристаллической структуре зерен без изменения зернистой структуры исходных металлов и сплавов.

Мартенситное превращение заключается в образовании внутри каждого зерна аустенита большого числа кристаллов мартенсита, имеющих форму пластинок, величина которых (около 10~3—10"4 см) зависит от состояния зерен аустенита. Более однородной и совершенной кристаллической структуре аустенита соответствуют крупные кристаллы образующегося мартенсита, и наоборот. Превращение происходит не за счет роста, а вследствие образования новых кристаллов. Мартенситное превращение при охлаждении характеризуется следующими кривыми (рис. 8.18).

Помимо вышеописанной эмиссионной РЭМ, широкое применение нашла просвечивающая растровая электронная микроскопия. Просвечивающие растровые электронные микроскопы (ПРЭМ) позволяют изучать пленочные объекты, формируя на экране их фазово-контраст-ные изображения на атомном уровне. Изображение тонких образцов (фольг, пленок, толщина которых находится в пределах 0,01-0,2 мкм) формируется в электронах, прошедших через образец. Контраст изображения определяется процессами рассеяния и потерями энергии электронов зонда при столкновениях с атомами образца. Прошедшие через образец электроны регистрируются специальным детектором. В результате возникает возможность выявить различные по кристаллической структуре участки объекта, а также нарушения кристаллической структуры (субзерна, дефекты упаковки, дислокации). Растровую просвечивающую электронную микроскопию можно реализовать на базе эмиссионного РЭМ, если за пленочным образцом установить апертурную диафрагму и коллектор.

ствуя изменению тонкой структуры металла (увеличение числа вакансий, образование дислокаций и пар Френкеля и т. д.), увеличивают электросопротивление металлов. Таким образом, электрическое сопротивление является следствием несовершенств в кристаллической структуре проводника. Любая причина, вызывающая искажение периодичности электрического поля внутри кристалла-проводника, вызывает рассеяние электронных волн.

Развитие микроэлектроники выдвинуло проблему изготовления тонких слоев (0,1—10 мкм) полупроводниковых материалов, совершенных по кристаллической структуре и чистоте. Подобный слой выполняет роль электрода, связывающего полупроводник с электрической цепью.