pytania odpowiedzi metaloznawstwo, 1

1.Wyjaśnij pojęcie poliformizmu na przykładzie żelaza?

Polimorfizm metali - wielopostaciowość, zjawisko występowania metalu w kilku odmianach krystolograficznych, różniących się strukturą, włściwościami fizycznymi i chemicznymi.

2.Scharakteryzuj dyslokacje śrubową posługując się wektorem stycznym do linii dyslokacji.

Dyslokacja śrubowa-defekt liniowy struktury krystalicznej spowodowany przemieszczeniem części kryształu wokół osi, zwanej linią dyslokacji śrubowej. Wektor Burgersa dyslokacji śrubowej jest skierowany równolegle do jej lini. Dyslokacje śrubowe występują wtedy, gdy na materiał działają naprężenia tnące skierowane przeciwnie. Pod działaniem tych naprężeń dyslokacje śrubowe przemieszczają się. Dyslokacja krawędziowa przemieszcza się w kierunku działania naprężenia, natomiast linia dyslokacji śrubowej przemieszcza się w głąb kryształu, prostopadle do kierunku działania naprężenia stycznego. Dyslokacje śrubowe mogą być prawo- lub lewoskrętne.

3.Co to są szerokokątowe granice ziaren?

Granice ziarn - powierzchnie oddzielające dwa ziarna różniące się orientacją głównych osi krystalograficznych (w metalach), w stopach technicznych także składem chemicznym.

Granice szerokokątowe - charakteryzują się dużym kątem (>10°) dezorientacji krystalicznej ziarn, na styku których powstają. Budowa tych granic jest b. Złożona i nie w pełni zbadana. Sądzi się, że na granicach ziarn powstaje strefa miejsc koincydentnych, tj. jednoczesnych, tworzących supersieć przestrzenną, nakładającą się na sieć przestrzenną sąsiadujących ze sobą ziarn. Parametr supersieci miejsc koincydentnych jest wielokrotnością parametru sieci ziarn. W strefie granicy ułożenie atomów charakterystyczne dla wnętrza ziarn jest zaburzone. Granica szerokokątowa nie jest przy tym płaska, lecz zawiera liczne dyslokacje oraz protuzje, tj. wybrzuszenia i występy. Szczególnym przypadkiem granic szerokątowych są granice bliźniacze. Tworzą się one przy ściśle określonej orientacji ziarn, gdy płaszczyzna granicy staje się płaszczyzną symetrii. Na granicy takiej zachodzi zatem pełne dopasowanie (koherencja) sieci obu ziarn. Niemal zupełny brak zaburzeń w prawidłowym rozmieszczeniu atomów sprawia, że energia takiej granicy jest małą i wynosi 3-10% energii granic szerokokątowych. Gdy granica bliźniacza odchyli się o mały kąt od płaszczyzny idealnego dopasowania, wtedy dzieli się ona na strefy, w których dopasowanie jest dobre i strefy w których dopasowanie uzyskuje się kosztem niewielkich odkształceń sprężystych (przesunięć atomów poza położenia równowagi) lub okresowo powtarzających się dyslokacji. Pociąga to za sobą zwiększenie się energii takiej granicy, a gdy kąt odchylenia wzrasta, prowadzi to do osiągnięcia takich wartości energii, jaką wykazują granice szerokokątowe.

4.Czym różni się odlewanie ciągłe od statycznego ?

Odlewanie ciągłe polega na odlewaniu ciekłej stali do miedzianego krystalizatora chłodzonego wodą, z którego od dołu jest wyciągany wlewek ciągły. W wyniku szybkiego chłodzenia wlewek taki cechuje się większą jednorodnością i drobnoziarnistością, a metoda jest bardziej energooszczędna i pozwala na zwiększenie uzysku. Wyroby otrzymywane z wlewków ciągłych odznaczają się większą jednorodnością składu i własności.

5.Jak zależy temp. rekrystalizacji od stopnia gniotu (stopień odkształcenia plastycznego)?

Czynnikiem silnie wpływającym na temperaturę początku rekrystazacji jest stopień zgniotu. Im więcej energii odkształcenia zmagazynowane w materiale, tym niższa jest temperatura początku rekrystalizacji. Ponieważ rekrystalizacja, tak jak i zdrowienie, jest kontrolowana przez dyfuzję, istotnym czynnikiem także czas. Dłuższy czas kompensuje w pewnym stopniu temperaturę i na odwrót.

6.Jaki ma wpływ zawartość C w stali na jej Rm i HB?

R_m=300+(650*%C) HB=0,3R_m (do 0,9% C)

Wraz ze wzostem zawarości węgla w mikrostrukturze stali wzrasta udział perlitu aż do 0,77 % wag.C, kiedy mikrostruktura jest całkowicie perlityczna i zanika strukturalnie wolny ferryt. Dalszy wzrost zawartości węgla powoduje pojawienie się obok perlitu strukturalnie wolnego cementytu wtórnego. Wzrost zawartości wegla w stali powoduje zwiekszenie się twardzszych niż ferryt składników struktury, a w rezultacie wzrost twardości.

7.Co to jest wlewek ? Narysuj jego typową makrostrukturę?

Większość metali otrzymuje się w postaci ciekłej, a następnie wlewa do form w celu otrzymania bloczków przeznaczonych do kształtowania za pomocą obróbki plastycznej. Bloczki te nazywamy wlewkami. Struktura 1.strefa kryształów zamrożonych, 2.strefa krysz. słupkowych, 3.stre. kryszt. równoosiowych

8.Narysuj komórkę sieci A2 Wymień przykładowe dwa metale krystalizujące w takim układzie . Narysuj płaszczyznę 110 i kierunek 110.

A2- sieć regularna przestrzennie centrowana (sieć zawiera 2 atomy 8*1/8+1=2 liczba koordynacji 8, współczynnik wypełnienia 0,68) W tej sieci kryst.:Li, Na, K, Cs, Cr, Mo, Ta oraz odmiany alotropowa Fe_α.

9.Scharakteryzuj dyslokacje krawędziową posługując się wektorem Brugersa i wektorem stycznym do lini dyslokacji.

Dyslokacja krawędziowa - stanowi krawędź ekstrapłaszczyzny, tj. półpłaszczyzny sieciowej umieszczonej między nieco rozsuniętymi płaszczyznami sieciowymi kryształu o budowie prawidłowej. Dyslokacje krawędziowe leżące w płaszczyznach najgęściej obsadzonych atomami będących płaszczyznami poślizgu, przemieszczają się pod działaniem naprężenia stycznego. Powstanie dyslokacji krawędziowej można sobie wyobrazić zakładając pewną ściśliwość kryształu, dzięki której przemieszczenie górnej części kryształu, wynoszące na brzegowej jeden odstęp międzyatomowy, w miarę oddalania się od tej płaszczyzny będzie malało, aż wreszcie zanika. Poślizg zachodzi zatem nie na całej płaszczyźnie łatwego poślizgu, ale tylko na jej części (poślizg niejednorodny). Dyslokacja krawędziowa już pod działaniem niewielkich naprężeń łatwo zmienia swoje położenie, a po wyjściu z kryształu tworzy na przeciwległej powierzchni stopień. W zależności od położenia dodatkowej półpłaszczyzny dyslokacje mogą być dodatnie (⊥) lub ujemne (T). Dodatnie jeśli półpłaszczyzna znajduje się nad płaszczyzną poślizgu, ujemne - odwrotnie. Wielkością charakterystyczną dla dyslokacji jest wielkość zaburzenia sieci krystalicznej jakie ona wywołuje, a dokładniej energia związana z tym zaburzeniem. Jako miarę tego zaburzenia przyjęto wektor Burgersa. Wyznacza się go za pomocą tzw. konturu Burgersa (obiegu składającego się z jednakowej liczby odstępów sieciowych w każdym kierunku). Jego długość określa wielkość zaburzenia w dyslokacji krawędziowej. Jest prostopadły do linii dyslokacji, a jego zwrot jest zgodny z kierunkiem. W czasie ruchu dyslokacje krawędziowe mogą na swojej drodze napotkać inne defekty sieciowe.

10.Podaj def. roztworu stałego różnowęzłowego i podaj dwa przykłady poznanych roztworów poznanych na laborkach.

Roztwory są substancjami złożonymi, składającymi się w najprostszym wypadku z 2 składników. Jeden z tych składników występujący w przewadze jest rozpuszczalnikiem, a drugi jest rozpuszczany. W ciekłych stopach metalicznych rozpuszczalnikiem jest metal, w którym mogą się rozpuszczać metale lub niemetale. Aby zachować charakter metaliczny, w roztworach występujących w stopach metalicznych muszą przeważać metale.

Roztwory stałe różnowęzłowe lub substytucyjne - atomy składnika rozpuszczonego zastępują atomy rozpuszczalnika w węzłach jego sieci krystalicznej.

11.Jakie są sposoby zapewnienia zakrzepniętym stopom drobnoziarnistości?

Z teorii i doświadczeń wynika, że w miarę wzrostu przechłodzenia szybciej rośnie szybkość wzrostu kryształów niż liczba zarodków. Dla otrzymania po skrzepnięciu budowy drobnoziarnistej konieczne jest szybkie chłodzenie, zapewniające odpowiednio duże przechłodzenie. Ogólnie obowiązuje zasada, że rozmiar ziarn jest wprost proporcjonalny do szybkości wzrostu, a odwrotnie proporcjonalny do liczby zarodków.

Strukturę drobnoziarnistą można otrzymać w procesie wyżarzania normalizującego, polegającego na nagrzaniu stali do temperatury o 30-50°C wyższej od A_c3, wygrzaniu w tej temp. i następnym studzeniu w spokojnym powietrzu. Uzyskanie struktury drobnoziarnistej polepsza własności mechaniczne stali. Wyżarzanie jest stosowane do stali niestopowych konstrukcyjnych i staliwa - często przed dalszą obróbką cieplną - w celu ujednolicenia struktury.

12.Dla układu Fe - Fe3C napisz równanie przemiany perlitycznej oblicz udziały ferrytu i cementytu w perlicie.

γ_s↔ (α_p + Fe₃C) Przemiana perlityczna zachodzi w temp. 727°C.

(udział ferrytu w perlicie)

(udział cementytu w perlicie)

13.Podaj różnice obróbki plastycznej na zimno i gorąco przyjmując kryterium przeprowadzenia procesu oraz właściwości gotowego produktu. Podaj przykłady takich rodzajów obróbki.

Jeśli obróbkę plastyczną wykonuje się w temp. niższej niż temp. rekrystal., to po takiej obróbce wystepuje umocnienie, obróka jest nazywana obrób. plastyczną na zimno. Obrób. plastyczna w temp. wyzszej niż temp.rekrys., nie wywołujaca umocnienia jest obróbką plastyczną na gorąco. Na goraco: wyżarzanie, hartowanie. Na zimno: kucie, walcowanie.

14.Jakie wskaźniki mają płaszczyzny stanowiące ścianki komórki A1 a jakie do nich prostopadłe.

Wskaźniki płaszczyzn ścianki komórki A1 (100),(010) a prostopadłe do nich (001).

15.Co to są wakanse ? Czy mają wpływ na własności materiału?

Wakanse -defekty punktowe czyli wolne węzły w sieci krystal., oraz atomy międzywęzłowe, które zajęły pozycje w lukach opuszczając węzły sieci na skutek drgań cieplnych. Obecność zarówno wakansów, jak i atomów międzywęzł., powoduje wokół nich lokalne odkształcenie sieci przestrz. kryształu, zwane odpowiednio kontrakcją lub ekspansją.

Mechanizmy tworzenia wad punktowych: Liczba wad punktowych budowy krystalicznej jest funkcją temperatury Podwyższeniu temperatury towarzyszy wzrost amplitudy drgań cieplnych, co ułatwia opuszczenie przez rdzenie atomowe pozycji w węźle sieci krystalicznej. Wyróżnia się tu dwa mechanizmy:

defekt Schottky'ego - polega na przemieszczaniu się atomu w miejsce sąsiadującego wakansu w wyniku czego powstaje wakans w innym miejscu sieci.

defekt Frenkla - polega na przemieszczeniu się rdzenia atomowego z pozycji węzłowej do przestrzeni międzywęzłowej.

Wakanse mają wpływ na własności materiałów - wraz ze wzrostem defektów wzrasta oporność, twardość i obniża się plastyczność.

16.Narysuj dowolny wykres równowagi faz z przemianą eutektyczną. Napisz symbolicznie przebieg krzepnięcia dowolnego stopu oraz oblicz udziały eutektyki w stopie.

L → L + A→ (A + B)

17.Dlaczego metale o strukturze A1 są bardziej plastyczne od metali o strukturze A2. Podaj po jednym przykładzie metalu krystalizującego w sieci A1 A2.

W metalach krystalizujących w sieci A1 najbardziej uprzywilejowanymi systemami poślizgu są płaszczyzny {111} i leżące na nich kierunki [110]. Dzięki temu, że płaszczyzny {111} są najgęściej upakowane, metale krystalizujące w sieci A1 wykazują największą zdolność do odkształceń plastycznych, większą niż metale krystalizujące w sieci A2.

W metalach krystalizujących w sieci A2 mnogość płaszczyzn i systemów poślizgu sprawia, że linie poślizgu są sfalowane i nieregularne. Mniejsza liczba kierunków poślizgu leżących na tych płaszczyznach i mniejsza odległość mniędzypłaszczyznowa powoduje, że odkszatcalność metali krystalizujących w sieci A2 jest gorsza niż metali w sieci A1.

A1= Al, Ca,Cu ; A2= Na, K, Fe_α

18.W jakim zakresie temp. w stopach żelaza z węglem wydziela się cementyt drugorzędowy?

Cementyt wtórny zaczyna się wydzielać z austenitu w temp. 1148°C, a kończy w temp. 727°C (punkty E (2,11%C) do S (0,77%C)).

19.Jaki wpływ mają defekty w postaci obcych atomów na własności mechaniczne metali (wytrzymałości i plastyczności). Jak się nazywa taki rodzaj umocnień?

Atomy obce wywołują zakłócenie w prawidłowym rozmieszczeniu w sieci krystalicznej wskutek innej średnicy i odmiennego sposobu oddziaływania dlatego zalicza się je do defektów punktowych. Wpływ defektów punktowych na właściwości mechaniczne jest trudny do okreslenia ze względu na obecność w rzeczywistych krystałach innych jeszcze rodzajów defektów, często o dużym oddziaływaniu. Ale sądząc po wzroście twrdości i wytrzymałości szybko ochłodzonych metali czystych defekty punktowe powodują umocnienie metalu, tj. wzrost ich wytrzymałości i twardości oraz pogorszenie właściwości plastycznych.

21.Na czym polega segregacja dendryczna ziaren występujących w stopach 1 fazowych?

22.Podaj warunki zajścia krystalizacji?

Krystalizacją nazywamy przemianą w wyniku której z cieczy powstają kryształy. O przebiegu tej przemiany możemy sądzić na podstawie krzywej chłodzenia na układzie temp.-czas. Warunkiem zajścia krystalizacji jest przechłodzenie, które jest niezbędne do wystąpienia różnicy energii swobodnych. Im jest ona większa tym większe jest prawdopodobieństwo zajścia tej przemiany. Energia swobodna cieczy jest wyższa od energii fazy stałej. Wtedy zachodzi krystalizacja.

23.Od jakich warunków zależy temp. rekrystalizacji?

Czynnikiem decydującym o temp., w której rozpoczyna się rekrystalizacja jest ilość energii zmagazynowanej w odkształconym materiale. Im mniejszy był stopień odkształcenia, tym mniejsza jest ilość energii zmagazynowanej, a tym samym intensywniejsze maszą być ruchy cieplne atomów, niezbędne do powstania zarodków rekrystalizacji.Oznacza to, że rekrystalizacja rozpocznie się w wyższych temp. Po dużych odkształceniach temp. rekr. jest niższa. Temp. rekry. zależy od stopnia odkształcenia. Im większe odkszt. tym mniejsza temp. rekrystalizacji.

24.Oblicz udział perlitu w stali o zawartości 0,2%.

26.Jak zmieniają się właściwości mech. metali pod wpływem odkształceń plastycznych?

- wzrost twardości

- wzrost odporności na odkształcenia plastyczne

27.Narysuj i skomentuj krzywą kinetyki krystalizacji.

Liczba zarodków krystalizacji powstających w cieczy, jak i liniowa szybkość ich wzrostu są głównymi parametrami, decydującymi o kinetyce krystalizacji. W rzeczywistych warunkach krystalizacji zarówno liczba zarodków powstających w jednostce czasu i w jednostce objętości, jak i liniowa szybkość wzrostu, zależą od przechłodzenia. Z rozważań teoretycznych oraz doświadczalnych wynika, że w miarę wzrostu przechłodzenia szybciej rośnie szybkość wzrostu kryształów niż liczba zarodków

28.Wymień cechy charakterystyczne przemiany alotropowej.

Istotą przemiany alotropowej jest zmiana sposobu rozmieszczenia atomów w przestrzeni. Przemiana alotropowa wystepuje tylko w metalach polimorficznych. Poszczególne odmiany alotropowe tego samego pierwiastka oznacza się kolejnymi literami alfabetu greckiego, poczynając od odmiany trwałej w najniższych temperaturach, przy czym literę umieszcza się obok symbolu chemicznego pierwiastka, np. Ti_α lub α-Ti.

Odmiany alotropowe różnią się między sobą typami sieci krystalicznych i jest regułą, że odmiany trwałe w niskich temperaturach krystalizują w sieciach bardziej zwartych, o większej liczbie koordynacji. Zmiana sieci krystalicznej pociąga za sobą całkowitą zmianę własności chemicznych, fizycznych i mechanicznych. Zmiana tych własności zachodzi w temperaturze przemiany skokowo i dlatego temperatury te można określać śledząc zmianę wybranych własności wskutek zmiany temperatury, np. zmianę rozszerzalności cieplnej, oporności elektrycznej itp. Przemiany alotropowe są odwracalne, ale temperatury tych przemian są podczas chłodzenia niższe, a podczas grzania - wyższe niż temperatury równowagi wyznaczone na wykresach energii swobodnej. Różnica między temperaturą przemiany wyznaczoną podczas chłodzenia i grzania występuje nawet przy bardzo powolnej zmianie temperatury, a zjawisko to nazywane jest histerezą cieplną.

Przemiany alotropowe mogą być wywołane także zmianą ciśnienia.

29.Co to jest zdrowienie?

Zdrowieniem nazywamy I stadium przemian materiału poddanego zgniotowi, które obejmuje wszystkie zmiany z wyjątkiem powstawania nowych, wolnych od defektów, ziarn. Dlatego zachodzi poniżej temperatury rekrystalizacji. Obejmuje zanik defektów punktowych i naprężeń, a w metalach o dużej energii błędu ułożenia także porządkowanie dyslokacji zwane połigonizacją.

W wyniku zdrowienia zmieniają się własności fizyczne, które są uzależnione od obecności defektów punktowych, a więc oporność elektryczna i koercja. W metalach niskotopliwych zachodzi także zdrowienie granicy plastyczności, tj. stopniowe obniżanie się granicy z czasem. W metalach o dużej EBU, w których zachodzi poligonizacja, następuje zmiana własności mechanicznych: spadek wytrzymałościowych i wzrost plastycznych. Własności wytrzymałościowe ulegają także obniżeniu w wyniku rozrostu podziarn.

30.Napisz równanie przemiany eutektycznej zachodzącej w stopach układu Fe-Fe3C Napisz jak wygląda zapis struktury ledeburytu przemienionego.

L_C ↔(γ_E + Fe₃C) Przemiana zachodzi w temp. 1148°C

Ledeburyt przemieniony (dla stopu 4,3%C)

L_C →(γ_E + Fe₃C) →(γ + Fe₃C_II + Fe₃C) →[(α_P + Fe₃C) + Fe₃C_II + Fe₃C]

31.Co to jest poślizg?

Poslizg- jest charakter. dla metali sposobem odkształcenia plastycznego. Pod działaniem sił wew. powstają w polikryształach coraz nowe dyslokacje. Zahamowanie ruchu dyslokacji na jednej grupie płaszczyzn poślizgu powoduje uruchomienie nowych płaszczyzn, które nie uczestniczyły w odkształceniu plastycznym przy dotychczasowych napreżeniach. W miare zmniejszania się liczby płszczyzn poślizgu i zwiększania defektów punktowych, konieczne jest podwyższenie napreżeń przez zwiększenie sił wew. Gdy napreżenie osiąga wart. graniczne zależne od własnośći materiału, wtedy materiał ulegnie zniszczeniu.

32.Dla układu Fe-Fe3C napisz równanie przemiany eutektycznej. Oblicz udziały austenitu i cementytu w ledeburycie.

L_C ↔(γ_E + Fe₃C) Przemiana zachodzi w temp. 1148°C

austenit

cementyt

33.Wymień cechy charakterystyczne faz międzymetalicznych. Podaj przykłady poznanych faz na ćwiczeniach.

Cechy charakterystyczne faz międzymetalicznych:

Stężenie elektronowe, określony stosunek średnic atomowych, pozycje składników w ukł. okresowym pierw., wartościowość. Spotyka się nastepujące fazy międzymetaliczne: elektronowe, najgęstszego ułożenia (Lavesa), międzywęzłowe, o strukturach złożonych.

34.Wyjaśnij pojecie krystalizacji dendrycznej.

W warunkach równowagi powierzch. jest płaska i nieruchoma.Aby spowodować ruch tej powierzchni i wzrost kryształów,musi na niej wystąpić przechłodzenie. Ukształtowanie powierzchni międzyfazowej zależy natomiast od rozkładu temp. w cieczy. Możliwe są tu dwa wypadki:dodatni lub ujemny gradient temp. Kiedy gradient temp. jest dodatni, wówczas utajone ciepło wydzielane na powierzchni międzyfazowej jest odprowadzane wyłącznie przez fazę stałą. Szybkość odprowadzanie tego ciepła decyduje o szybkości przemieszczania się powierzchni międzyfazowej. Zahamowanie tego przepływu powoduje wzrost temp. powierzchni, a jeśli osiągnięta zostanie temp. równowagi T₀, to krystalizacja ustanie. Każda wypukłość jaka powstanie przypadkowo na powierzchni granicznej sięgając głębiej w ciecz przestanie rosnąć i powierzchnia pozostanie płaska.W razie ujemnego gradientu w cieczy, ciepło utajone jakie wydziela się na powierzchni międzyfazowej może być oprowadzane zarówno przez ciało stałe, jak i przez ciecz. Ruch powierzchni nie jest już kontrolowany samym tylko odprowadzaniem ciepła przez fazę stałą. W takich warunkach przypadkowe wypukłości na powierzchni granicznej sięgają do cieczy bardziej przechłodzonej i wierzchołki tych wypukłości rosną szybciej. Płaska powierzchnia międzyfazowa przestaje być trwała i pojawiają się na niej liczne wypukłości. Wypukłości te sięgając głębiej rosną coraz szybciej, ale szybkość ta kontrolowana jest wydzielaniem się większej ilości ciepła utajonego, zmniejszającego przechłodzenie.Płaskie ścianki rosnących wypukłości też nie są trwałe i na nich też pojawiają się podobne wypukłości, podrzędne w stosunku do pierwszych. Proces ten przy bardzo dużych przechłodzeniach może się powtarzać, a kryształy przyjmują charakterystyczny kształt,nazywany dendrytami a taki sposób krystalizacji - krystalizacją dendrytyczną.

Dendryty mogą pojawić się nie tylko na wewnętrznej powierzchni skrzepniętej warstwy metalu ale i wewnątrz przechłodzonej cieczy. Zarodek powstaje w cieczy silnie przechłodzonej, a jego płaskie powierzchnie międzyfazowe są niestabilne. Powstają wtedy dendryty, a w miarę tego jak przechłodzenia są większe, to gałęzie dendrytów pojawiają się częściej i ich drzewiasty charakter uwypukla się jeszcze bardziej.

36.Scharakter. dominujący w metalach typ wiązań metalicznych. O jakich właśc. ten typ decyduje.

Wiązanie metaliczne-gdy pierwiastek przechodzi ze stanu pary w stan ciekły lub stały,to słabo związane z jądrem atomu elektrony walencyjne przestają należeć do poszczególnych atomów i stają się el. swobodnymi, stanowiącymi wspólną własność wszystkich atomów. Sieci krystaliczne metali są uporządkowanym zbiorem jonów dodatnich, tzw. rdzeni atomowych metalu pogrążonych jak gdyby w gazie elektronowym, który je cementuje. Obecność el. swobodnych zapewnia przewodnictwo elektryczne.

37.Co to jest wektor Brugersa?

Wektor Burgersa wskazuje kierunek i wielkość przesunięcia atomów przy powstawaniu lub ruchu dyslokacji. W. Burgersa jednoznacznie charakteryzuje dyslokację. Dla tej samej dyslokacji b ma wartość stałą. Kierunek, zwrot i wielkość w. Burgersa można wyznaczyć za pomocą tzw. obwodu Burgersa. Najpierw w pobliżu dyslokacji wybieramy jeden atom jako punkt początkowy obwodu. Następnie przesuwamy się od tego atomu w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara od atomu do atomu o taką samą liczbę odległości międzyatomowych, parami we wzajemnie równoległych ale przeciwnych kierunkach, zakreślając zamknięty obwód. Jeżeli wewnątrz zakreślonego obwodu znajduje się dyslokacja, to obwód nie zamyka się i odcinek domykający = w. Burgersa tej dyslokacji.Zwrot w. Burgersa zgodny z kierunkiem wykreślania obwodu. W. Burgersa i linia dyslokacji wyznaczają jej płaszczyznę poślizgu. Dla dyslokacji krawędziowej jest to jedna płaszczyzna, dla śrubowej wiele płaszczyzn równoległych do linii dyslokacji.

38.Jak zależy energ. ziaren od kąta dezorientacji?

Energia granic ziarn σ wynika w dużej mierze z tego, że odległości między atomami leżącymi na granicy uległy zmianie. Ponieważ zaburzenie w rozmieszczeniu atomów leżących na granicy zwiększa się ze wzrostem kąta dezorientacji, zwiększa się też energia granic ziarn. Energia ta odnoszona jest do jednostki powierzchni granicy i wyrażana jest w J·m^-2.

40.Na czym polega rekrystalizacja?

W wyższej temp., podczas grzania lub wygrzewania materiału, w warunkach zwiększonej ruchliwości atomów następuje zanik nadmiaru defektów i tworzą się nowe ziarna. Ponieważ w tym procesie następuje przywrócenie struktury wolnej od skutków odkształcenia plastycznego, nazwano go rekrystalizacją.

Rekrystalizacja jest wynikiem przemieszczania się szerokokątowej granicy ziarn.

41.Co to jest ferryt ? Jakie ma własności?

Ferryt jest roztworem węgla w żelazie o bardzo małej zawartości węgla (do ok. 0,02%) i z tego względu jego własności mało różnią się od własności żelaza. Wytrzymałość R_m = 300 MPa, twardość ok. 80 HB, udarność KC = 180 J/cm2. Na zgładach metalograficznych jest widoczny jako jasny składnik. Do punktu Curie (770°C) wykazuje własności ferromagnetyczne, a powyżej paramagnetyczne (ta odmiana była dawniej nazywana żelazem).

45.Co to jest rekrystalizacja wtórna i wyjaśnij?

Okres rekrystalizacji pierwotnej kończy się z chwilą całkowitego zaniku odkształconego materiału.Jednak już w chwili zetknięcia się rosnących niezależnie zrekrystalizowanych ziarn rozpoczyna się okres trzeci nazywany rozrostem ziarn lub rekrystalizacją wtórną. W pełni zachodzi jednak ten proces dopiero po zakończeniu rekrystalizacji.

46.Perlit w układzie żelazo węgiel (1,2%C) ilość, jak powstaje itp.

L → L + γ → γ → γ + Fe₃C_II → (α_p + Fe₃C) + Fe₃C_II