Дефекты кристаллического строения реальных металлов и сплавов.
Дефекты делятся: точечные, линейные, объёмные, поверхностные.
К точечным относятся вакансии, дислоцированные атомы и атомы примесей. К линейным дефектам относятся дислокации. К поверхностным относятся границы зерен (границы кристаллов). К объёмным различные поры и пустоты металлов. Вакансия-отсутствие атома в узле кр. решетки.
Дислоцированный атом-атом который вышел из узла кр. решотки и занял место между узлов. Точечные дефекты вызывают незначительное искажение кр. решетки, что приводит к изменению удельного электросопротивления и магнитных св-тв, упрочнение металла не наблюдается. Дислокация- линия вдоль и вблизи которой нарушено правильное расположение плоскостей атомов. Вокруг дисло-онных структур возникает зона упругого искажения кристаллической структуры. Дислокации передвигаясь по кристаллу встречают препятствия (границу зерен, неметаллические включения, карбиды). В результате скорость перемещения снижается. Дислокации. структуры влияют на прочность, твердость, пластичность, вязкость металла, и на его физические св-ва.
Пов-тные дефекты-границы блоков, зерен. Границы зерен-зона раздела соседних кристаллов или зерен, скопление кристаллических дефектов.
3.Что такое твердость? Методика определения твердости металлов и сплавов по Виккерсу, Роквеллу, Бринеллю.
Твердость-способность материала сопротивляться упругой или пластической деформации при внедрении в него более твердого тела. Различают несколько способов определения твердости:
Твердость по Бринеллю измеряют на прессе Бринелля. В качестве индентора применяют шарик 5-10 мм. К индентору прилагается нагрузка. После снятия нагрузки в месте вдавливания появляется лунка. С помощью лунки измеряют диаметр лунки и затем по соответствующим таблицам переходят от диаметра к числу твердости. Твердость по Бринеллю обозначается НВ. Этот метод измерения твердости используется для измерения твердости сравнительно мягких металлов.
Измерение твердости по Роквеллу проводят на приборе – твердомер Роквелла. В качестве индентора используют шарик или алмазную пирамиду. Нагрузка на индентор 60, 100 и 150 кг. В случае приложения 60 и 150 кг индентором служит алмазная пирамида, при 100 кг – шарик. Обозначение твердости по Роквеллу если индентор 60 кг – HRA, 100 кг – HRB, 150 – HRC.
Твердость по Виккерсу определяется на приборе Виккерса. В качестве индентора также используют алмазную пирамидку. Нагрузка на индентор измеряется в граммах. Твердость определяют на микрошлифах. Под действием нагрузки индентор вдавливается в эту структурную составляющую и оставляет в ней отпечаток. После снятия нагрузки проводят измерение диагонали отпечатка и затем по таблицам переходят к числу твердости.
После вдавливания и снятия нагрузки с индентора в микрошлифе остается лунка. С помощью линейки, встроенной в окуляр прибора и затем с помощью специальных таблиц переходят от диагонали отпечатка к числу твердости по Виккерсу HV.
Определение параметров прочности при растяжении. Обозначение ударной вязкости и понятие хладноломкости.
Испытание на растяжение. Для испытания применяют цилиндрический образец длиной 25мм, сечения 5мм. Диаграмма растяжения состоит из 3-ех участков (упругая деформация, равномерная пластическая деформация, сосредоточенная деформация).
Чем меньшую деф. испытывает образец тем выше его жесткость которая хар-ся модулем упругости Е=σ/δ. Наименьшее напряжение при котором образец деформируется без заметного увеличения размеров наз. физическим пределом текучести σ=P/F. Сопротивление материала разрушению при динамических нагрузках характеризует ударная вязкость. Она определяется как удельная работа разрушения призматического образца, ударом маятникового копра. Ударную вязкость изм. в Мдж. Хладноломкость- склонность металла к переходу в хрупкое состояние при понижении температуры. Она зависит от химических св-тв сплава, размера зерен и степени частоты металла. Испытания производят на образцах с Т-образным надрезом при различных температурах, а затем строят график зависимости ударной вязкости от температуры. Т50 –порог хладноломкости, означает температуру при которой в изломе образуется 50% вязкой составляющей металла, данная характеристика приводится в справочнике стали.