Основные сведения о сплавах металлов (основы общей технологии металлов)
Описание технологических процессов литья
Литье в одноразовые формы
Литье в полупостоянные формы
Литье в металлические формы
Полунепрерывное литье
Специальное литье
Литье неметаллических материалов
Дефекты отливок
Термообработка металлов и сплавав
Правила безопасности в литейном производстве
Общие правила безопасности для металлургических предприятий
Современные технологии металлургии
Организация производства в промышленности.
Представление об устройствах и принципах действия автоматических систем.
Общие сведения из технической механики
Чтение чертежей
Общие сведения из электротехники
Фото галерея литейщика
Общие правила устройства электроустановок
Канализация электроэнергии
Безопасность несущих конструкций
Электробезопасность производства
Трубопроводы
ПОТ при эксплуатации электроустановок
Межотраслевые правила по охране труда в литейном производстве
Правила по охране труда при выполнении кузнечно-прессовых работ
Правила по охране труда при холодной обработке металлов
Карта сайта
Популярная металлургия
 
 

 

Строение металлов и сплавов

Строение металлов.

По своему строению твердые тела делятся на кристаллические (металлы и сплавы металлов в твердом состоянии) и аморфные (стекла, смолы и др.). Атомы кристаллических тел в отличие от аморфных, имеющих хаотическое расположение атомов, находятся в определенных местах, образуя систему, периодически повторяющуюся в пространстве. Совокупность таких мест называют кристаллической решеткой.

Кристаллическую решетку металла можно представить в виде системы простых геометрических фигур. В металлах чаще всего встречаются три типа расположения атомов; 1) в углах и в центре куба - кубическая гранецентрированная решетка; 2) по углам куба и в середине каждой его грани - кубическая гранепентрированная решетка; 3) в углах и в центре на шестигранных основаниях призмы и три атома внутри ее - плотно упакованная гексагональная решетка. Атомная структура металлов, характер расположения атомов и измерение расстояний между ними определяются при помощи рентгеновских лучей.   Кристаллические решетки металлов

Расстояния между соседними атомами а в кристаллической решетке очень малы и для их измерения принята особая единица - ангстрем, равная 10-8см.

В узлах кристаллической решетки расположены положительно заряженные частицы - ионы, пространство между которыми заполнено отрицательно заряженными частицами - электронами, свободно передвигающимися в кристаллической решетке металла и как бы образующими электронный газ. Таким образом, металл можно рассматривать как систему положительно заряженных частиц, расположенных в узлах решетки и окруженных электронным газом.

Атомы, расположенные в узлах кристаллической решетки, находятся в непрерывном тепловом движении (колебании). С повышением температуры металла амплитуда колебаний атомов резко возрастает и наоборот. Если металл расплавить, то кристаллическая решетка разрушится и атомы начнут беспорядочно передвигаться.

Изменение строения или параметров кристаллической решетки металла всегда приводит к изменению его физико-химических свойств . Процесс перестройки атомов одного вида пространственной решетки в другой или значительное изменение параметров решетки при определенных температурах называют аллотропическим превращением. Аллотропические формы, в которых кристаллизуется металл, называют модификациями, обозначаемыми  α, ß, γ, δ и т. д.

При температуре 1539° С железо из жидкого состояния переходит в твердое. В результате образуется δ - железо, имеющее кристаллическую решетку объемноцентрированногокуба. При дальнейшем охлаждении (до 1400° С) δ-железо принимает новую аллотропическую форму - γ-железа, а решетка объемноцентрированного куба перестраивается в решетку гранецентрированного куба. Такое железо немагнитно. Охлаждение с 910 до 768° С вызывает переход γ-железа в ß-железо с кристаллической решеткой объемноцентрированного куба. При температуре 768°С кристаллическая решетка уже не перестраивается, а только внутренне изменяется. Ниже этой температуры железо становится магнитным. Таким образом, самостоятельными кристаллическими решетками, т. е. аллотропическими формами, являются α- и γ-железо.

Кроме железа, аллотропические превращения могут испытывать кобальт, олово, марганец и другие металлы.

 
 
 
 

 
   
 
 
Реклама