IMG!2 213 (2)

212 8. Defekty struktury krystalicznej

WŁAŚCIWOŚCI MATERIAŁÓW

nistym, dzięki większemu udziałowi w tym pierwszym granic ziam. Rój*, szybkości wyraźna w niskich temperaturach maleje ze wzrostem tempem^ Wreszcie odkształcenie plastyczne, powiększające gęstość dyslokacji, ułatwia dyf_u.-‘ W technologicznych procesach obróbki cieplno-chemicznej dyfuzja przebiega powierzchni w głąb materiału. W takim przypadku grubość warstwy dyfuzyj*! można oszacować z przybliżonej zależności: *

(8:48)

gdzie D jest współczynnikiem dyfuzji, r - czasem.

powierzchnia

Rys. 8.43. Warstwa dyfuzyjna: a) układ równowagi, b) budowa fazowa warstwy

W razie dyfuzji reakcyjnej, znając powierzchniowe stężenie dyfundującego pierwiastka, na podstawie odpowiedniego wykresu układu równowagi, można określić budowę fazową warstwy dyfuzyjnej, jak to przedstawia poglądowo rys. 8.43.

9.1. KLASYFIKACJA WŁAŚCIWOŚCI

Właściwości materiałów, zwłaszcza metalicznych, są w znacznym stopniu kształtowane przez strukturę materiału. Spośród dużej liczby różnych czynników składających się na pojęcie struktury, największe znaczenie mają następujące:

- rodzaj wiązania,

- typ struktury krystalicznej i jej zdefektowanie,

- wielkość ziarna,

- skład chemiczny, udział i rozłożenie poszczególnych faz.

Wpływ struktury materiału na poszczególne właściwości jest różny. Z tego punktu widzenia Smekal podzielił właściwości fizyczne i chemiczne materiałów na dwie klasy. I klasa obejmuje właściwości niezależne lub bardzo słabo zależne od struktury, jak: gęstość, współczynnik ściśliwości, współczynnik rozszerzalności cieplnej, ciepło właściwe. II klasa obejmuje właściwości wyraźnie zależne od struktury, jak: właściwości mechaniczne, elektryczne (przewodność elektryczna), magnetyczne (przenikalność magnetyczna), a więc właściwości o największym znaczeniu technicznym z punktu widzenia zastosowania materiału.

9.2. WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE

W grupie cech mechanicznych wyróżnia się:

- właściwości mechaniczne definiowane jako zdolność materiału do przenoszenia naprężeń bez płynięcia, tj. umowną granicę sprężystości f?_0tos> wytrzymałość R_m oraz twardość H,

- właściwości plastyczne definiowane jako podatność materiału do odkształceń, tj. wyraźną granicę plastyczności R„ lub umowną granicę plastyczności Roj, wydłużenie A, przewężenie Z oraz udamość KC,

- odporność na pękanie, której miarą jest energia niezbędna dla rozwoju szczeliny o jednostkę powierzchni (jej krytyczna wartość G_c nazywana jest wiązkością). Praktycznie określa ją krytyczny współczynnik intensywności naprężeń K_/c ([27], s. 260 lub [18], s. 81).

W zależności od charakteru obciążenia wyróżnia się: