Материалтану туралы

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 52 бет
Таңдаулыға:

1-тақырып

Кіріспе

Материалтану деп техникалық материалдардың құрылысы мен қасиеттерi жөнiндегi қолданбалы ғылымды айтады. Оның негiзгi мiндетi - материалдардың құрамы, құрылымы және қасиеттерi арасындағы байланысты табу болып табылады.

Техниканың дамуымен бiрге пайдаланылатын материалдар саны артуда; механикалық және технологиялық қасиеттердiң белгiлi бiр комплексiн қамтамасыз етуiн байырғы материалдармен қатар, халық шаруашылығының жеке салаларында жұмсалынатын айрықша қасиеттерге бай жаңа материалдар пайда болды. Мұндай материалдарға: магниттiк, ыстыққа төзiмдi және балқуы қиын, жентектелген ұнтақты материалдар; жартылай өткiзгiш материалдар; атомдық техниканың материалдары; композициялық материалдар; асқын өткiзгiштерi; жоғары жиiлiктi полимер диэлектриктерi; шыны пластиктерi, ситалдар т. б. жатады.

Металлдар және көптеген бейметалл материалдар кристалдық заттарға жатады. Бұл атомдар арасындағы байланыс табиғатымен анықталатын кристалдық құрылымы мен қасиеттердiң қалыптасу заңдылықтарын бiрегей тұрғыдан қарастыруға мүмкiндiк бередi.

Бiр жағынан, құрам мен кристалдық құрылымының, екiншi жағынан олардың қасиеттерiнiң арасындағы байланыс химиялық құрамды үйлестiру мен құрылымға ықпал ететiн (жылулық, пластикалық деформациялау т. б. ) сыртқы әсерлер арқылы қолда бар материалдарды жақсартуға ғана емес, сонымен бiрге ерекше қасиеттерi бар принциптi жаңа материалдар жасауға мүмкiндiк туғызады. Осы жағынан алғанда, материалдардың кристалдық құрылымының детальдарын анықтауға мүмкiндiк беретiн, сәулелендiрiп электрондық микроскопиялық зерттеу, нейтронография және басқалар сияқты материалдардың кристалдық құрылымын зерттеудiң жаңа әдiстерiнiң рөлi өте бағалы.

Кристалдық құрылымды зерттеудiң жетiлген жаңа тәсiлдерiнiң өрiстеуi жаңа материалдарды iздестiру мен жаңа технологиялық процестердi жасаудың ғылыми негiзiн қалайды. Жаңа материалдарға қажеттiлiк ғылыми-техникалық прогресс әсерiнен туады, ол машиналар мен приборлардың жұмыс параметрлерiнiң үздiксiз артуы нәтижесiнде материалдар қасиеттерiне жаңа талаптар қояды.

Материалдарды ұтымды таңдау және оларды өңдеудiң технологиялық процестерiн жетiлдiру конструкциялырдың сенiмдiлiгiн қамтамасыз етедi, өзiндiк құнды кемiтедi және еңбек өнiмдiлiгiн арттырады.

Металдардың атомдық -кристалдық құрылысы

Металдардың сипаттамасы. Табиғи жағдайда кездесетiн 92 элементтiң 70-ке жуығы металдарға жатады. Метал еместерге H, B, C, N, J, O , инерттi газдар, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn , галогендер F, Cl, Br, J және Si, P, S сияқты элементтер жатады.

Элементтердi металдар мен бейметалдарға бөлу жеткiлiксiз, өйткенi олардың барлық ерекшелiктерi ескерiлмейдi. Кейбiр элементтер (мысалы, Sn ) бiр аллотропиялық түрiнде металдық, ал басқа бiр түрiнде бейметалдық қасиет көрсетедi.

Металдар мен металл еместердiң ортасында жататын жартылай металдар (жартылай өткiзгiштер) бар. Оларға Si6 Ge, As, Se, Te, α-Sn жатады.

Қатты металда атомдар бiр-бiрiмен химиялық байланыста болады. Мұндай байланыс иондар мен валенттiк электрондардың арасында пайда болатын кулондық (электрлiк) күштердiң әсерiмен жүзеге асады. Атомдардың сыртқы валенттiк электрондары ортақ электрондық газ құрып, белгiлi бiр ретпен орналасқан иондар мен еркiн қозғала алатын электрондар системасы пайда болады.

Тәжiрибе көрсеткендей, қатты металдардың қасиеттерi, мысалы балқу және булану температуралары, атомдық көлемi, тығыздығы, кристалдық тордағы атомаралық қашықтығы, иондану потенциалы олардың атомдық салмағына немесе элементтердiң периодтық системасындағы орнына периодты түрде байланысты болады. Бұл - қатты металдардың қасиеттерi ең алдымен олардың жеке атомдарының құрылысына байланысты болатынын көрсетедi.

Металдардың классификациясы. Барлық металдарды екi үлкен топқа бөлуге болады: қара металдар және түстi металдар .

Қара металдардың түсi сұр, тығыздығы жоғары (сiлтi жер металдардан басқасы), балқу температурасы жоғары, қаттылығы жоғары, көбiнесе полиморфты. Ең белгiлi металл - темiр ( Fe ) .

Түстi металдардың түсi - қызыл, сары, ақ. Олардың пластикалық қасиеттерi жоғары, қаттылығы төмен, балқу температурасы төмен, полиморфты емес. Ең белгiлi металл - мыс ( Cu ) .

Қара металдар мынандай топтарға бөлiнедi:

темiр металдар-Fe, Co, Ni(ферромагнетиктер) жәнеMn;
балқуы қиын металдар -балқу температурасы 1539°С температурадан жоғары -Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Tc, Hf, Ta, W, Re. Осы металдарды болаттарды легiрлеу үшiн қолданады;
уран металдар -актинидтер - Ac, Th, U, …Атомдық энергетикада қолданылады;
сирек жер металдар - Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, …Бұл металдардың химиялық қасиеттерi бiрдей, ал физикалық қасиеттерi әртүрлi. Табиғатта бөлек кездеспейдi, тек бiрлесiп кездеседі. Оларды қоспа түрiнде қолданады.
сiлтi және жер металдар - Li, Na, K, Ca, Rb, Sr, Cs, Ba, Fr, Ra- бос күйде жалпыда қолданбайды.

Түстi металдар мынандай топтарға бөлiнедi:

женiл металдар - Be, Mg, Al -тығыздығы аз металдар;
асыл металдар - Ag, Au, Pt, Pd, Ir, Rh, Os, RuжәнеCu. Бұл металдардың коррозияға кедергiсi жоғары металдар;
балқуы жеңiл металдар - Zn, Ga, Ge, As, Cd, In, Sn, Sb, Hg, Ti, Pb, Bi.

Атомдардың құрылысы. Атомдық салмағы А , периодтық системадағы реттiк нөмірi N болатын кез келген химиялық элементтiң атомы оң зарядты N протоннан, терiс зарядты N электроннан және ( А- N ) нейтроннан тұрады. Оң зарядты протондар атом ядросын құрайды. Нейтрондардың саны әрқашан протондар санынан артық болады. Нейтрондар зарядсыз электрлік бейтарап бөлшектерге жатады. Атомдардың радиусы бардлық элементтер үшiн ≈10 ^-8 см, ал ядроларының радиусы ≈10 ^-13 см.

Жалпы атомдық өлшемдер ретiнде металдық радиус, бейметалл элементтердiң коваленттiк радиустары мен инерттi газ атомдарының радиустары алынады.

Металдық және коваленттiк радиуста жай заттардың және органикалық қосылыстардың кристалдарындағы атомаралық қашықтықтардың жартысына тең. Ал инертi газ атомдарының радиустары олардың төменгi температурада пайда болатын кристалдық қосылыстардағы атомаралық қашықтарының жартысына тең.

Органикалық емес заттарды қарыстырғанда, иондық радиус ұғымын қолданады.

Кез келген элемент бiрнеше изотоптан тұрады. Оларда ядроның құрамына кiретiн протондардың саны бiрдей, ал нейтрондардың саны әртүрлi болады.

Кез келген электронға басқа электрондардың тебу күшi және ядроға тартылыс күшi әсер етедi. Электрондар өз өсiнiң бойымен және ядроның айналысында екi түрлi айнамамалы қозғалыста болады. Электронның күйi оның ядромен байланыс энергиясымен анықталады.

Әрбiр электрон ядро төңiрегiнде белгiлi бiр орбитаның бойымен айнала қозғалады. Атом құрамына кiретiн барлық электрондардың орбиталары әртүрлi топтар мен қабаттар құрады.

Жай металдарда әдетте iшiкi электрондық қабаттар электрондарымен толық толтырылған немесе бос болады. Егер iшкi электрондық қабаттарын, сыртқы қабаты толған соң ғана электрондар орналаса бастаса, онда мұндай металдар өтпелi металдар деп атайды.

Атомның химиялық процестерінде, фазалық өзгерiстерде көрсететiн қасиеттерi - олардың ең алдымен валенттiк электрондарының ядромен байланыс энергия берiктiгiмен анықталады. Сондықтан атомдардың ең манызды энергетикалық көрсеткiшi - олардың иондану энергиясы. Иондану энергиясы - электронды атомнан бөлiп алуға керектi энергия, электронвольтпен ( эв ) өлшенедi. Әдетте оны ионизациялық потенциал ( J ) деп атайды (электронның энергиясы иондану энергиясына дейiн өзгерте алатын потенциалдар айырмасы, эв ) .

Сутегiнiң иондану энергиясы - 13, 60 эв . Көп электронды атомдар үшiн бiрнеше иондану энергиясы бар. Атомнан бiрiншi электронды бөлу энергиясы - J ₁ , екiнiшi электронды - J ₂ , үшiншi электронды - J ₃ т. с. с. белгiленедi. Бөлiп алынған электрондардың саны артқан сайын, пайда болатын ионның оң заряды өсiп, оның қалған электрондарды тарту күшi арта түседi. Сондықтан әрқашан J ₁ < J ₂ < J ₃ <…

Сiлiтiлiк металдардың иондану энергиясы бiр периодтағы элементтердiң иондану энергиясынан әрқашан да аз. Кез келген металл үшiн бiр иондану энергиясы екiншiсiне өткенде, оның мәнi тез өседi. Мысалы, 4-шi немесе 5-шi электрондар үшiн иондану энергиясы қарағанда, он еседей артық.

Химиялық реакциялар мен фазалық өзгерiстердiң энергиялық эффектiлерi атомдардың бiрiншi ионизациялық потенциалдарымен шамалас (1 эв ≈ 23, 1 ккал/атом ) . Сондықтан химиялық реакциялар мен фазалық өзгерiстер негiзiнен сыртқы валенттiк электрондардың қатысуымен жүредi.

Заттың металдық қасиетi бiрiншi ионизациялық потенциалымен байланысты. Бiрiншi ионизациялық потенциалы аз нағыз металдар - химиялық реакция кезiнде өзiнiң әлсiз байланысқан валенттiк электронынан оңай айырылады.

Металдардың атомдық-кристалдық құрылысы. Бейтарап атомдар бiр-бiрiне жақындағанда олардың сыртқы валенттiк электрондары мен оң зарядталған иондарының арасында күрделi кулондақ (электрлiк) байланыс пайда болады. Қарапайым заттарда негiзiнен үш түрлi - металдық, коваленттiк, иондық және химиялық байланыс кездеседi.

Металдық байланыс - оң зарядты иондар мен еркiн қозғала алатын (салыстырмалы түрде) валенттiк электрондар газының арасындағы байланыс. Мұндай байланыс кристал iшiнде айырықша бағытталмаған. Оның атомаралық байланыс энергиясы (күшi) барлық бағытта бiрдей.

Коваленттiк байланыс - иондар арасындағы электрондық жұптардың пайда болуы нәтижесiнде жүзеге асады. Бұл бағытталған, күштi байланыс. Коваленттiк байланысы бар заттарға - алмаз, көмiртегi, өтпелi металдар, кремний, германий, йод, селен және т. б. жатады.

Иондық байланыстар оң және терiс зарядыталған иондардың арасында (бiр атом валенттiк электронын бередi, екiншi атом оны қосып алады) пайда болады. Мұндай байланыс иондық қосылыстарда және қатты ерiтiндiлерде кездеседi.

Кейбiр қарапайым, әсiресе күрделi заттарда көрсетiлген атомаралық байланыстар бiрге кездеседi. Оны - аралас химиялық байланыстар деп атайды.

Кез келген химиялық әсерлесудiң пайда болуына байланысты бейтарап атомдар (мысалы: жұп күйiндегi атомдар) алдымен сұйық, кейiннен қатты күйге өтедi. Қатты күйде атомдар әр заттың өзiне тән ретiмен орналасып, кеңiстiкте кристалдық тор құрады. Иондар осы тордың түйiндерiнде тербелмелi жылулық қозғалыста болады. Ал электрондар - олардың арасындағы кеңiстiкте химиялық байланысты қамтамасыз етедi.

Сонымен, кристалдық тор деп - шартты түрде түйiндерiнде материалдық бөлшектер (иондар) орналасқан кеңiстiктегi торды (реттелген нүктелер жүйесiн) айтады. Түйiндердiң арасы ойша байланыс сызығымен жалғасады. Кристалдық тордың симметриясын, атомдардың орналасу ретiн, тығыздығын, т. б. қасиеттерiн сақтайтын ең кiшi бөлiгiн - қарамайым тор немесе тор ұя деп атайды. Қарапайым торды үш бағытта үздiксiз тасымалдау арқылы тұтас кристалдық тор тұрғызуға болады. Әрбiр тор ұяның немесе кристалдық тордың түрi олардың негiзгi параметрлерiмен анықталады (үш бағыттағы атомаралық қашықтықтары немесе периодтар a, b, c және тор ұяның қырларының арасындағы бұрыштар α, β, γ) .

Әрбiр металл өз кристалдық торымен сипатталады:

Na, K, Ba, Feαметалдарың атомдар көлемге центрленген текше құрайды (КЦТ) ;
Cu, Ag, Pb, Bi, Co, Feметалдардың атомдар қабырғаға центрленген кубын құрайды (ҚЦК. ) ;
Mg, Be, Zn, Ca, Cd, Snметалдардың атомдары гексогоналдық тығыз орналасқан торды құрайды (ГТО) .

1-сурет. Кристалдық торлардың элементар ұяшықтары

Кристалдық тордағы атомдардың ара қашықтағы өте жақын (10 ^-8 см) болғандықтан, олардың орналасуын, яғни кристалдық тордың түрiн рентгендік талдау арқылы анықтайды.

Кристалдық торды сипаттайтын мынадай негiзгi шамалар бар: тор параметрлерi немесе периоды ; базисi; координаттык саны ; жинақтылық коэффициентi т. б.

Тордың параметрi деп оның жақын жатқан екi атомдарының арасындағы қашықтықты айтады. Тор параметрi (периоды - a, b c ) ангстреммен (1 А ⁰ = 10 ^-8 см) өлшенедi.

Әрбiр қарапайым торға тиiстi атом санын тордың базисi деп атайды. Мысалы, көлемге центрленген текше торының базисi - 2. Себебi тордың ортасында 1 атом орналасқан және текшенің 8 төбесiндегi әрбiр 8 атом басқа сыбайлас 8 торға қатысты. Олай болса, бұл тордың базисi мынандай: 1+8⋅ =2. Қабырғаға центрленген текше торының базисi - 4 (6⋅ +8⋅ =3 + 1 =4) . Гексогоналдық торының базисi - 6 (3 + 2⋅ + 6⋅ + 6⋅ = 3 + 1 + 1 + 1 =6) .

Берiлген атомға ең жақын орналасқан атомдар саны тордың координаттық саны деп аталады. Бұл шама тор атомдарының өз ара байланыстарын сипаттайды. Көлемге центрленген текше тордың координаттық саны - 8, қабырғаға центрленген текше тордiкi - 12.

Тордағы атомдар көлемiнiң жалпы тор көлемiне қатынасын тордың жинақтылық коэффициентi деп атайды. Жинақтылық коэффициентi тор атомдарының орналасу тығыздығын сипаттайды.

Сонымен бiрге, әр заттың кристалдық торы тек өзiне ғана тән (типтi басқа заттардың тор ұяларына ұқсас болса да) кристаллографиялық эквиваленттi атомдық жазықтар және бағытттармен сипатталады. Әрбiр кристаллографиялық жазықтық жүйесiнiң тұрақты бiр жазықтық аралық қашықтағының мәнi болады ( d ) . Ал барлық жазықтықтар жүйелерiне сәйкес жазықтықаралық қашықтықтарының мәндерi ( d ₁ , d ₂ , … d _n ) заттың тек өзiне ғана тән жүйе құрайды. Дифракциялық әдiстермен анықталатын осы мәндер - жүйесiнiң көмегiмен кез келген заттың кристалдық торын анықтауға болады.

Металдық байланысы бар заттарда атомдар симметриясы жоғары, тығыздығы жоғары, ықшамды кристалдық торлар.

Кристаллдық тордың ақаулар Нақты кристалдарды құрылысы идеал кристалдардан өзгеше болады. Нақты кристалдарда әрдайым ақау болады, сондықтан кристалдың барлық көлемiнде атомдардың идеалды дұрыс қалыпта орналасуы мүмкiн емес.

Кристалдық құрылыстың ақауы қозғалмалы болып келедi, әрі олар жылжи алады және бiр-бiрiмен әрекетке түседi. Әр түрлi ақаулардың орын ауыстыру жылдамдығы әр түрлi болуына қарамастан, қыздыру кезiнде ақаулардың қозғағыштығының және өзара әрекеттесуiнiң нәтижесiнде өзгерiп отырады. Қыздырылған металда басқаларынан гөрi ақаулары аз болады. Шынықтыру, деформациялау және т. б. өңдеулерден кейiн нақты кристалдардағы ақаулардың концентрациясы артады.

Кристалл құрылысының дұрыстығын бұза отырып, ақаулар термодинамикалық орнықсыз күйде болады. Бiрақ олар қажеттi кинетикалық шарттардың болмау әсерiнен жоғалып кетпейдi.

Кристалдық ақаулар нүктелiк, сызықтық және беттiк болып ажыратылады. Нүктелiк ақаудың мөлшерi атомаралық қашықтықпен шамалас. Сызықтық ақаудың ұзындығы енiнен бiрнеше есе артық болады; беттiк ақаудың қалындығы өте жұқа, ал енi мен ұзындығы оның қалындығынан бiрнеше есе артық болып келедi.

Нүктелiк ақаулар. Қарапайым нүктелiк ақауларға: бос орын (вакансия), түйiн аралық атом және қоспа атомдар жатады (2-сурет) .

Нүктелiк ақаулар тор iшiнде үздiксiз орын ауыстырып отырады. Бос орынмен көршiлес атом, сол бос орынға ауысып, өз түйiнiн бос қалдыруы мүмкiн. Түйiнге ондайда басқа атом ауысады. Бұл жағдай бос орыннан бiр атомаралық қашықтыққа орын ауыстыруымен пара-пар. Одан әрi процес үздiксiз жаңадан қайталанып отырады. Температура жоғарылаған сайын, бос оындар көбейе түседi әрi олар бiр түйiннен екiншi түйiнге жиi ауысады. Бос орындар маңызды нүктелiк ақау болып есептеледi және олар термиялық активтi процестердi (диффузияны, аса қаныққан қатты ерiтiндiнiң ыдырауын, ұнтақтардың жентектелуiн т. б. ) жеделдетедi.

Барлық нүктелiк ақаулар кристалдық торды бұзады, кристалдың электр кедергiсiн артырады және белгiлi бiр дәрежеде кристалды берiк етедi.

2-сурет. Кристалдық тордағы нүктелік ақаулар

Сызықтық ақаулар. Сызықтық ақаудың маңызды түрлерi шеттiк және бұрандалы дислокациялар болып табылады.

Шеттік дислокация - тордағы «артық» жарты жазықтықтың шекарасы:

3-сурет. Сызықтық ақаулар

Дислокацияның маңында тор серпiмдi түрде бұзылады және оның энергиясы жоғарылау болады. Бұзылу өлшемiне Бюргерс векторы деп аталатын шама алынады. Дислокацияның идеал кристалдағы тұйық контур iшiнде бiр түйiннен екiншi түйiнге ауыса отырып, сол контурды айналып шығу процесiн нақты кристалда да қайтайлайтын болсақ, Бюргерс векторы шығады. Нақты кристалдағы контур, 4-суреттен көрiнiп тұрғандай, ашық контур болып келедi. Контурды жабуға керектi вектор Бюргерс векторы деп аталады. Шеттік дислокацияда Бюргерс векторы атомаралық қашықтыққа тең әрi дислокация сызығына перпендикуляр. Бұрандалы дислокацияда да, сондай-ақ Бюргерс векторы атомаралық қашықтыққа тең, бiрақ ол дислокация сызығына параллель болып келедi. Бюргерс векторы дислокацияның сипаттамасы бола алады. Ол дислокацияның энергиясын, қозғалғыштығын т. б. қасиеттерiн анықтайды. Сан шамасы бiр-бiрне тең, бiрақ қарама-қарсы бағытталған Бюргерс векторы бар дислокациялар әр түрлi таңбалы дислокация болып есептеледi. Таңбасы бiрдей дислокациялар бiр-бiрiне тебеді, ал қарама-қарсы таңбалы дислокациялар бір-біріне тартылады.

а-тұйық контур; б-ашық контур.

4-сурет. Бюргерс векторын анықтау

Атомаралық қащықтыққа тең Бюргерс векторлы дислокациялар толық делініп, ал Бюргерс векторы атомаралық қашықтықтан кіші келетін дислокациялар ішінара дилокациялар деп аталады. Толық дислокацияға қарағанда ішінара дислокацияның қозғалғыштығы кемдеу болады.

5-сурет. Бұрандалы дислокация

Беттiк ақаулар. Өнеркәсiпте поликристалды, сондай-ақ монокристалды материалдар пайдаланылады. Алғашқы жағдайда материал мөлшерi өте көп ұсақ кристалдардан (немесе түйiршiктерден) тұрады. Әрбір түйiршiктiң кристаллографиялық жазықтығы әр түрлi бағытталған. Әрбiр кристалл, өз кезегiнде, субтүйiрлерден немесе блоктардан тұрады. Субтүйiршiк - салыстырмалы түрде кристалдың дұрыс құрылған бөлiгi.

Маңызды беттiк ақаулар: түйiршiктер мен субтүйiршiктердiң шекарасы, сондай-ақ жинақтау ақаулары. Ақаудың өлшемi беттiк энергия болып есептеледi.

Түйiршiктердiң шекарасы - енi 10 атом аралық қашықтыққа дейiн баратын ауыспалы аймақ. Бұл аймақта бiр кристалл торы екiншi бiр кристалл торына ауысады. Ауыспалы қабаттың құрылысы күрделi. Ауыспалы қабатта атомдар дұрыс орналаспайды, дислокациялар жиынтығы кездеседi, беттiк энергияны кемiтетiн қоспа концентрациясы да жоғары болады. Түйiршiктер арасындағы шекараны үлкен бұрышты шекара деп атайды, өйткенi көршiлес түйiршiктердiң сәйкес кристаллографиялық бағыттары ондаған градусқа жететiн бұрыш жасайды.

6-сурет. Түйіршіктер арасындағы шекара құрылысының схемасы

Субтүйiршiктердiң шекарасы дислокацияның қабырғасы болып саналады. Ол қабырғалар түйiршiктердi жекелеген субтүйiршiктерге немесе блоктарға ажыратады. Көршiлес субтүйiршiктердiң арасындағы бағыттардың жанасатын бұрышы аса үлкен емес (5°-тан аспайды) . Сондықтан мұндай шекаралар шағын бұрышты шекаралар деп аталады. Шағын бұрышты шекараларға, сондай-ақ қоспалар да жиналады.

Жинақтау ақауы атом жазықтығының бөлiгi болып есептеледi. Бұл жазықтық шегiнде атомдық қабаттардың кезектесе орналасуының қалыпты тәртiбi бұзылады. Мысалы, қырға центрленген текше (Қ. Ц. Т. ) торлы қорытпаларда тығыз орналасқан қабаттар АВСАВСАВ… болып, ал жинақтау ақаулардың қиылысқан жерiнде АВСВСАВС… тiзбегі түрiнде кезектеседi. Қабаттардың ВСВС… болып кезектесуi гексогоналдық тығыз орналасқан (Г. Т. О. ) торлы жұқа пластинка тәрiздi болады. Жинақтау ақауы дислокациялармен тығыз байланыста болып келедi, әрi баяу қозғалатын iшiнара дслокациялармен шектеледi. Беттiк энергиясы азайған сайын жинақтау ақаудың заттың қасиеттерiне тигiзетiн әсерi кең әрi күштiрек болады. Жинақтау ақауы электр кедергiсiне, деформациялау кезiндегi берiктiлiкке қайта кристалдануға, фазалық ауысулардың кристаллографиясына әсер етедi.

Металдардың құрылысын зерттеу әдiстерi. Металлогрфиялық талдау макро- және микроталдау болып екi түрге бөлiнедi.

Металдар мен қорытпалардың iшкi құрылымын жай көзбен қарап немесе 30 есеге дейiн ұлғайтып қарап зерттеу әдiсiн макроталдау деп атайды.

Құрылымның қарусыз көзбен не лупаның көмегiмен аз ғана үлкейту арқылы көрiнiп, барлық бөлшектiң көлемi бойынша байқалатыны болуы мүмкiн бiртектi емес құрылым макроқұрылым деп аталады. Макроқұрылымдардың арнаулы үлгiлерде (жалтыратылған және қышқылмен өңделген) зерттей отырып, тұтастықтың бұзылуының - жарықтарды, кiшiрейген қуысты, газ кеуектерiн т. б., химиялық әртектiлiктiң (ликвацияны), қысыммен өңдеуден болатын әртектiлiктiң (ағыс фигурасын) сан алуын түрлерiн табуға болады.

Макроқұрылымды зерттеу - өзiнiң қарапайымдылығына қарамастан, материалдарды зерттеудiң өте бағалы және қажеттi тәсiлi. Металдың макроқұрылымы онда кесiп алынған макрошлиф немесе металдың сынығы бойынша зерттеледi. Макрошлифттiң құрылымын анықтау үшiн онын бетiн әр түрлi айқындағыш химиялық реактивтермен өңдейдi.

Материалдардың көпшiлiгi мөлшерi бiрнеше ангстремге (10 ^-8 см) жететiн ұсақ кристалдардан (түйiршiктерден) тұрады. Металлографиялық микроскоп арқылы металдың құрылымын 50-ден 1500 есеге дейiн ұлғайтуға болады. Металдың микроқұрылымын зерттеу үшiн биiктiгi 15мм, диаметрi 10-15мм шамасындағы цилиндр немесе қыры 100мм текше формалы үлгi кесiп алынып, оның бiр бетi өңдеудiң әр түрлi әдiстерiн қолдану арқылы айна сияқты жарқырағанша өңделедi. Осылайша өңделген үлгi микрошлиф деп аталады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.