skanuj0024

- dyslokacja krawędziowa powstaje pod wpływem naprężeń w wyniku czego powstaje poślizg w krysztale.

5. Rzeczywista struktura krystaliczna metali. Wady struktury. Polimorfizm metali. Mechanizmy umocnienia.

Kryształy są to ciała stałe, w których atomy lub cząstki ułożone są względem siebie w sposób regularny, zachowując przestrzenną symetrię. W budowie kryształu można wyróżnić trzy podstawowe typy symetrii: symetrię względem punktu symetrię względem prostej symetrię względem płaszczyzny

Występujące w przyrodzie kryształy wykazują wiele odstępstw od modelu idealnego. Odstępstwa te nazywamy defektami struktury krystalicznej. Defekty te decydują o właściwościach kryształów.

Rozróżniamy defekty punktowe, liniowe, powierzchniowe

•    Defekty punktowe - stanowią nieobsadzone przez atomy lub cząsteczki węzły sieci kryształu. Przejście atomu na powierzchnię kryształu (defekt Schottky'ego) lub w pozycję międzywęzłową (defekt Frenkla) spowoduje nieobsadzenie węzła sieci przestrzennej i utworzenie wakansu (luki).

Atomy międzywęzłowej- atomy które cechują się tym, że w sieci krystalicznej zbudowanej z identycznych atomów jeden z nich znajduje się między węzłami sieci kryształu, powodując przesunięcie sąsiednich atomów z ich położeń równowagi - defekty tego rodzaju w odniesieniu do kryształów jonowych są zwane defektami Frenkla.

Atomy domieszek - w położeniach międzywęzłowych czyli lukach. Są to atomy o średnicach atomowych znacznie mniejszych od atomów osnowy.

jpęfekty^łożone - np. atomy domieszki z wakancją, podwójna wakancja lub skupisko większej liczby wakancji.

•    Defekty liniowe struktury kryształu stanowią dyslokacje. Dyslokacja powstaje w krysztale w wyniku wprowadzenia dodatkowej płaszczyzny atomowej (dyslokacja krawędziowa) lub wzajemnego przesunięcia płaszczyzn atomowych (dyslokacja śrubowa)

Pojęcie dyslokacji wprowadzone do fizyki ciała stałego zostało przez Taylora w celu wytłumaczenia mechanizmu odkształcenia plastycznego, a zwłaszcza rozbieżności między teoretyczną i rzeczywistą granicą plastyczności metali.

Dyslokacje mogą być głównym czynnikiem powodującym umocnienie kryształów.

Większość dyslokacji występujących w kryształach ma zdolność przemieszczania się.

Rozróżnia się dwa podstawowe mechanizmy ruchu dyslokacji w krysztale: poślizg (ruch zachowawczy) dominuje w niskich temperaturach Poślizg dyslokacji odbywa się po płaszczyznach poślizgu charakteryzujących się dużą gęstością atomów, w kierunku poślizgu, odpowiadającym najgęstszemu ułożeniu atomów w tej płaszczyźnie.

wspinanie (ruch niezachowawczy) charakterystyczny dla wysokich temperatur.

Wspinanie dyslokacji może zachodzić przez dyfuzję do dyslokacji wakansów lub odrywanie się od dyslokacji atomów. Obydwa procesy związane są z dyfuzyjnym transportem masy, a więc są aktywowane cieplnie.

• Defekty powierzchniowe -

Do defektów powierzchniowych zalicza się dwuwymiarowe defekty struktury krystalicznej jak: granice ziarn i błędy ułożenia

Granica ziarna - jest wąską strefą materiału, w której atomy ułożone są w sposób nieuporządkowany, kompensując niedopasowanie struktury sąsiednich ziarn.

15