Термічна обробка металів і сплавів
Види термічної обробки і її характеристика. Обробка металів і сплавів, зміна їх структури і властивостей. Технологія та особливості гартування деяких інструментів. Методи захисту металів від корозії. Структура і перелічення видів кристалічних ґраток.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | реферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 12.12.2013 |
Размер файла | 933,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru/
1. Перелічити види термічної обробки і дати характеристику
Термічна обробка сталі
Термічною обробкою називається теплова обробка металів і сплавів, при яких відбувається зміна їх структури і властивостей. За допомогою термічної обробки механічні властивості сталі можуть бути змінені в дуже широкому діапазоні.
Термічна обробка є одним з найважливіших технологічних процесів, що використовується майже в усіх галузях машинобудування.
Будь - яка термічна обробка складається із трьох операцій, що відбуваються послідовно одна за одною:
1) нагрів до визначеної температури;
2) витримка при задані температурі;
3) охолодження з різною швидкістю від заданої температури до кімнатної.
Таким чином, процесами термічної обробки керують два основних елемента - температура і час. Тому будь - який процес термічної обробки можна представити в вигляді графіка, де на вісі ординат відкладається температура, а на вісі абсцис - час (рис. 1.1) .
Рис. 1.1 Графік термічної обробки
Час нагріву деталі залежить від конструкції нагрівальної установки. В електричних повітряних печах швидкість нагрівання складає 1,5 - 2 хв. на 1 мм перерізу деталі. В соляних ваннах швидкість нагрівання в двічі вища - 0,8 - 1 хв. на 1 мм перерізу деталі. Час витримки обирають рівним 0,2 часу нагрівання. термічна гартування метал корозія
Регулюючи температуру і час, можна здійснити наступні види термічної обробки:
- Відпалювання (відпал);
- Нормалізація;
- Гартування;
- Відпускання (відпуск).
Рис. 1.2 Піч електрична СНОЛ - 2,5.4.1.1,4/11-И1
Рис. 1.3 Зовнішній вигляд пічі електричної СНОЛ - 2,5.4.1.1,4/11-И1
Відпалювання - нагрівання стального виробу до температури 600-900 ° (залежно від марки сталі) і охолодження разом з піччю. Його застосовують при виготовленні із загартованого виробу іншого або ж коли попереднє загартування було невдале й інструмент потрібно знову загартувати.
Якщо гартувати невідпалені деталі, то в них можуть виникнути тріщини, структура металу стане неоднорідною, що різко погіршує якість виробу.
Дрібні деталі відпалюють, нагріваючи на масивних розжарених стальних штабах, з якими їх охолоджують. Інколи виріб нагрівають ацетиленовим пальником, який поступово віддаляють від виробу, даючи останньому можливість охолонути.
Нормалізація - це нагрівання стальних виробів до відповідної температури і охолодження на повітрі.
Гартування - нагрівання вуглецевих або легованих сталей до певної температури і швидке охолодження. У результаті цього змінюється кристалічна структура металу - він стає твердішим і більш антикорозійним. Маловуглецеві сталі з вмістом вуглецю до 0,3 % не гартуються.
Залежно від марки сталь нагрівають до певної температури. Так, сталі У7, У7А нагрівають до 770 - 790°; У8 - У13А - до 760 - 780; Р9 - Р18К5Ф2 - до 1235 - 1280 °С. При нагріванні вище цієї температури сталь втрачає свої властивості. Це також стосується відпалювання та відпускання.
Дрібні вироби, щоб не перепалити, краще нагрівати на попередньо нагрітій металевій підставці (наприклад, штабі). Температура нагрівання її є температурою нагрівання виробу.
Швидке охолодження призводить до твердого загартування, внаслідок чого можуть виникнути великі внутрішні напруження і навіть тріщини. Повільне охолодження може не дати потрібного по твердості загартування.
Охолодними середовищами можуть бути вода (звичайної температури і нагріта до температури 50 - 70 °С), водні розчини, масло і повітря. Кухонна сіль, їдкий натр або селітра, що добавляють до охолодників, прискорюють охолодження. Для зменшення швидкості охолодження до води додають розчин мила, масляну емульсію, рідке скло, вапняне молоко тощо.
Надмірно швидке охолодження водою часто призводить до дефектів (внутрішні напруження, тріщини, згинання), а також різко зменшує гартувальні здатності з підвищенням її температури. Тому при послідовному загартуванні кількох деталей, щоб вони мали однаковий гарт, воду часто замінюють або наливають у велику посудину.
Рівномірно і досить швидко сталь охолоджується у водному розчині кухонної солі або їдкого натру при температурі 20 °С. Деякі сталі для кращого загартування охолоджують у 30%-ному розчині їдкого натру.
Як охолодне середовище можна застосовувати розплавлені солі калієвої або натрієвої селітри.
Нагрівання масла до 60 - 90 °С не зменшує швидкості охолодження, тобто його гартувальна здатність не зменшується.
Охолодним середовищем для сталей може бути повітря (для тонких деталей) або повітря під тиском (від вентилятора, компресора). Деякі плоскі деталі (ножі) з нержавіючої сталі охолоджують між двома металевими штабами.
Відпускання - нагрівання деталей до певної температури, витримування при цій температурі і швидке охолодження. Його застосовують після охолодження деталі в процесі гартування, щоб зменшити крихкість і частково твердість.
Є три види відпускання: низьке, середнє і високе відповідно в інтервалі температур до 350 °С, 350 - 500 і 500 - 680 °С.
Найпоширеніше низьке відпускання. Нагрівання до 170 °С тільки знімає внутрішні напруження, але не змінює твердості сталі. Температуру нагрівання при відпусканні визначають за спеціальним термометром, а якщо його немає, то за кольорами мінливості, тобто кольорами окисної плівки, що виникає на зачищеній поверхні виробу під час нагрівання:
При появі бажаного кольору в процесі нагрівання деталь зразу ж охолоджують.
Технологія та особливості гартування деяких інструментів
Вуглецеві сталі найкраще охолоджувати спочатку у воді (до 350-400 °С), а потім у маслі. Це запобігає виникненню внутрішніх напруг, які часто призводять до утворення тріщин і навіть руйнування деталей. З цією ж метою під час охолодження інструменту рекомендують швидко переміщувати його зверху вниз.
Якщо загартовують лише робочу частину інструменту, його також переміщують вверх-вниз близько до верхньої межі гартування.
Тонкостінні довгі деталі (наприклад, ножі) при гартуванні опускають у воду чи масло вертикально, бо коли занурювати хоч трохи похило, вони увігнуться в бік їх нахилення.
Зубила іноді гартують у піску, зволоженому водою, до якої додають трохи солі. Для цього нагріте до червоного кольору зубило заглиблюють у вологий пісок.
Під час гартування вістря і верхівки (наприклад, у зубила) інструмент нагрівають весь, беруть за середину ковальськими кліщами, швидко обертають і почергово занурюють у воду то вістря, то верхівку до почорніння. Колір мінливості визначають за вістрям.
Тоненькі свердла гартують у сургучі. Для цього розігрітий до світло-червоного кольору кінець свердла занурюють у сургуч і залишають там до повного охолодження.
Термічна обробка кольорових металів
Кольорові метали здебільшого термічне обробляють для зручності роботи з ними. термічна гартування метал корозія
Мідь відпалюють, нагріваючи її до температури 500 - 650 °С, і охолоджують у воді. Якщо м'яку мідь нагріти, а потім поступово охолодити на повітрі, то вона твердішає.
Латунь і алюміній відпалюють при нагріванні відповідно до 600-750 °С і 350 - 410 °С з наступним охолодженням на повітрі.
Бронзу гартують нагріванням до 800 - 850 °С і охолодженням У воді. Якщо її нагріти до тієї ж температури і охолодити на повітрі, то вона відпускається.
ДюралюмінійД1 і Д6 гартують нагріванням до 490 - 500°С і охолодженням у воді. Проте твердне він (старіє) при кімнатній температурі не зразу, а через 4 - 5 днів. Відпалюють дюралюміній (для згинання під прямим кутом) при нагріванні до 350 - 400 °С з охолодженням на повітрі.
Хіміко-термічна обробка сталі
Хіміко-термічна обробка сталі змінює не лише структуру металу, а й хімічний склад його поверхневого шару. Завдяки цьому деталь може мати в'язку серцевину, яка витримує ударні навантаження, і високу твердість та стійкість проти спрацювання зовні. Існує кілька способів хіміко-термічної обробки, але в умовах невеликої майстерні можна виконати тільки цементацію.
Цементація - насичення вуглецем поверхневого шару сталі без доступу повітря в середовищі (карбюризаторі), яке має значний вміст вуглецю.
Цементують, звичайно, деталі з маловуглецевих сталей, які після загартування вуглецевого шару шліфують.
Карбюризатори для цементації можуть мати різний склад, але найпростіший такий, %:
- вуглекислий натрій або вуглекислий барій (для відповідальних деталей) 10;
- вуглекислий кальцій 3;
- деревне вугілля 87.
Карбюризатор можна приготувати з вуглекислого натрію (сода 6-10 %) і пиляного рогу або торф'яного коксу (90 - 94 %).
Місця на деталях, які не потребують цементації, захищають протицементаційними обмазками. Найпростіша обмазка - це вогнетривка (шамотна) глина з добавкою (10 %) азбестового бою. Замішують цю суміш на воді.
Розводять цю обмазку до потрібної густини рідким склом або «Клеєм конторським силікатним». Закладають деталі в цементаційні ящики після висихання обмазки.
Цементують так. У металевий ящик з кришкою на дно насипають карбюризатор шаром 30 - 40 мм і на нього кладуть підготовлені (обмазані) деталі так, щоб відстань між ними, а також між ними та стінками ящика становила 10 - 15 мм. Зверху деталі присипають карбюризатором шаром 30 - 40 мм, закривають кришкою, промазують її в місці з'єднання з ящиком вогнетривкою глиною і сушать.
Якщо для цементації використовують пасту, то деталь намазують нею шаром товщиною 3 - 4 мм, кладуть в ящик, закривають і також обмазують кромки вогнетривкою глиною. Після висихання глини ящик поміщають у піч і витримують (температура 930 - 950°С) протягом 1,5 - 3 годин (з твердим карбюризатором 7 - 8 годин ). При цьому шар цементації досягає 1 мм. Іноді в ящику для цементації роблять отвори і через них вставляють І - 2 відрізки м'якого стального дроту діаметром 3 - 4 мм. Щілини добре обмазують вогнетривкою глиною. Через деякий час пробник виймають, отвір з-під нього замазують глиною, а пробник перерізають і визначають глибину цементації. Цим визначають доцільність дальшого прогрівання.
Після цементації деталі охолоджують разом з ящиком, потім нагрівають до температури 760 - 780°С і гартують.
Іншим видом хіміко-термічної обробки є азотування - насичення поверхневого шару деталі азотом, який утворює дуже тверді нітриди, що характеризуються високою зносостійкістю. Азотування буває рідке - в розчині азотомістких солей, і газове - в середовищі газів, які при високих температурах вступають в реакцію з поверхневими шарами металу. Однією із різновидів цієї операції є азотування у тліючому розряді, розробленому в ТУП. Його особливістю є порівняльно низька температура азотування (500-6000) і швидкість процесу. Глибина азотованого шару коливається в межах 0,05 .0,3 мм, а сам він крім високої зносостійкості має підвищену крихкість. Деталі після азотування дуже добре працюють на зношування.
2. Методи захисту металів від корозії
Корозія металів
Під час експлуатації виробів з металів та їх сплавів доводиться стикатися з явищем руйнування їх під дією навколишнього середовища. Руйнування металів і сплавів внаслідок взаємодії їх з навколишнім середовищем називається корозією.
Корозія металів завдає великої економічної шкоди, Внаслідок корозії виходять з ладу обладнання, машини, механізми, руйнуються металеві конструкції. Особливо сильно піддається корозії обладнання, що контактує з агресивним середовищем, наприклад розчинами кислот, солей.
Корозійне руйнування може охоплювати всю поверхню металу -- суцільна (загальна) " корозія або окремі ділянки -- місцева (локальна) корозія. Залежно від механізму процесу розрізняють хімічну й електрохімічну корозію.
Хімічна корозія -- це руйнування металу внаслідок окиснення його окисниками, що містяться в корозійному середовищі. Хімічна корозія відбувається без виникнення електричного струму в системі. Такий вид корозії виникає під час контакту металів з неелектролітами або в газовому середовищі за високих температур (газова корозія).
Газова корозія трапляється досить часто. З нею ми стикаємося при корозії металів у печах, вихлопних трубах тощо. Найбезпечнішими для метал«» компонентами газового середовища є кисень О2, пара води H2O, оксид карбону(ІV) СО2, оксид сульфуру(ІV) S02. Корозійне руйнування заліза і його сплавів на повітрі зумовлено окисненням його киснем:
4Fe+3O2 = 2Fe2O3
З підвищенням температури швидкість газової корозії зростає. Найбільшої шкоди завдає електрохімічна корозія.
Електрохімічною корозією називається руйнування металу під час контакту з електролітами з виникненням у системі електричного струму.
У цьому випадку поряд з хімічними процесами (відщеплення електронів) відбуваються й електричні (перенесення електронів від однієї ділянки до іншої).
При цьому в результаті взаємодії металу з молекулами води з корозійного середовища на ньому відбуваються два процеси: окиснення металу Me (анодний процес):
Me - 2е- = Ме2+
і відновлення окисників -- компонентів середовища (катодний процес). Як правило, окисниками виступають іони гідрогену Н+ (корозія з водневою деполяризацією) або розчинений у воді кисень О2 (корозія з кисневою деполяризацією). У першому випадку під час катодного процесу виділяється водень:
а у другому -- утворюються гідроксид-іони:
Ділянки поверхні металу, на яких відбуваються процеси окиснення і відновлення, називають відповідно анодними й катодними,
Розглянемо як приклад електрохімічної корозії реакції під час електрохімічної корозії заліза. Якщо корозія відбувається в розчині кислоти, то йдуть такі реакції:
Корозія заліза в нейтральному або лужному середовищі характеризується такими реакціями:
Гідроксид феруму(ІІ), що утворився, легко окиснюється киснем повітря:
Продукт корозії заліза -- бура іржа -- це суміш гідроксидів феруму(ІІ) і феруму (ІІІ), продуктів їх розкладу і взаємодії з вуглекислим газом та іншими речовинами з навколишнього середовища.
Електрохімічна корозія може бути посилена, якщо метал містить домішки інших речовин або неметалічні включення. Наприклад, залізо забруднене домішками міді. При цьому виникають гальванічні мікроелементи (пари), схему дії яких наведено на рис. 2.1.
Рис. 2.1 Схема дії гальванічної пари
Метал з більш негативним потенціалом руйнується -- його іони переходять у розчин, а електрони переходять до менш активного металу, на якому відбувається відновлення іонів гідрогену (воднева деполяризація) або відновлення розчиненого у воді кисню (киснева деполяризація).
Отже, при електрохімічній корозії (як у випадку контакту різнорідних металів, так і в разі утворення мікрогальванічних елементів на поверхні одного металу) потік електронів направлений від більш активного металу до менш активного (провідника), і більш активний метал кородує. Швидкість корозії тим більша, чим далі розташовані один від одного в ряду стандартних електродних потенціалів ті, метали, з яких утворився гальванічний елемент(гальванічна пара).
На швидкість корозії впливає і характер розчину електроліту. Чим вища його кислотність (тобто менший pH), а також чим більший вміст в ньому окисників, тим швидше відбувається корозія. Значно зростає корозія при підвищенні температури.
Деякі метали при контакті з киснем повітря в агресивному середовищі переходять у пасивний стан, при якому різко уповільнюється корозія. Наприклад, концентрована нітратна кислота легко робить пасивним залізо, і воно практично не реагує з концентрованою нітратною кислотою. У таких випадках на поверхні металу утворюється щільна захисна оксидна плівка, яка перешкоджає контакту металу із середовищем.
Захисна плівка завжди є на поверхні алюмінію. Подібні плівки в сухому повітрі утворюються також на Be, Cr, Zn, Ta, Ni, Си та інших металах. Кисень є найпоширенішим пасиватором.
Пасивуванням пояснюється корозійна стійкість нержавіючих сталей та сплавів.
Захист від корозії
Корозія металів відбувається безперервно і завдає величезних збитків. Підраховано, що прямі втрати заліза від корозії становлять близько 10 % його щорічної виплавки. Внаслідок корозії металеві вироби втрачають свої цінні технічні властивості. Тому важливе значення мають методи захисту металів та сплавів від корозії. Вони досить різноманітні. Назвемо деякі з них.
Захисні поверхневі покриття металів. Вони бувають металічними (покриття цинком, оловом, свинцем, нікелем, хромом та іншими металами) і неметалічними (покриття лаком, фарбою, емаллю та іншими речовинами). Ці покриття ізолюють метал від зовнішнього середовища. Так, покрівельне залізо покривають цинком; з оцинкованого заліза виготовляють численні вироби побутового та промислового призначення. Шар цинку запобігає корозії заліза, бо цинк, хоча й більш активний метал, ніж залізо (див. ряд стандартних електродних потенціалів металів, вкритий оксидною плівкою. В разі пошкодження захисного шару (подряпини, пробої дахів тощо) за наявності вологи виникає гальванічна пара Zn | Ре. Катодом (позитивним полюсом) є залізо, анодом (негативним полюсом) -- цинк (рис. 2.2). Електрони переходять від цинку до заліза, де зв'язуються молекулами кисню (киснева деполяризація), цинк розчиняється, а залізо залишається захищеним доти, доки не зруйнується весь шар цинку, що потребує досить багато часу. Покриття залізних виробів нікелем, хромом, крім захисту від корозії, надає їм красивого зовнішнього вигляду.
Створення сплавів з антикорозійними властивостями.
Рис. 2.2 Корозійне руйнування цинку в загальному парі Zn | Fe
Введенням до складу сталі близько 12 % хрому добувають нержавіючу сталь, стійку проти корозії. Добавки нікелю, кобальту і міді посилюють антикорозійні властивості сталі, оскільки підвищується схильність сплавів до пасивації. Створення сплавів з антикорозійними властивостями -- один з найважливіших напрямків боротьби проти корозійних втрат.
Рис. 2.3 Схема протекторного захисту підземного трубопроводу
Протекторний захист і електрозахист. Протекторний захист застосовують у тому разі, коли захищається конструкція (підземний трубопровід, корпус судна), яка перебуває в середовищі електроліту (морська вода, підземні ґрунтові води та ін.). Суть такого захисту полягає в тому, що конструкцію сполучають з протектором -- більш активним металом, ніж метал конструкції, яку захищають. Як протектор для захисту стальних виробів звичайно використовують магній, алюміній, цинк та їх сплави. У процесі корозії протектор є анодом і руйнується, запобігаючи тим самим руйнуванню конструкції (рис. 2.3). У міру руйнування протекторів їх замінюють новими.
На цьому принципі ґрунтується й електрозахист. Конструкцію, яка перебуває в середовищі електроліту, також сполучають з іншим металом (звичайно шматком заліза, рейкою тощо), але через зовнішнє джерело струму. При цьому конструкцію, яку захищають, під'єднують до катода, а метал-- до анода джерела струму. Електрони відщеплюються від анода джерелом струму, анод (захисний метал) руйнується, а на катоді відбувається відновлення окисника.
Електрозахист має перевагу над протекторним захистом: радіус дії першого близько 2 000 м, другого -- близько 50 м.
Зміна складу середовища. Для уповільнення корозії металевих виробів до електроліту вводять речовини (найчастіше органічні), які називають уповільнювачами корозії, або інгібіторами, їх застосовують у тих випадках, коли метал необхідно захищати від роз'їдання кислотами. Вчені створили ряд інгібіторів (препарати марок 4M, ПБ та інші), які при доданні до кислоти в сотні разів сповільнюють розчинення (корозію) металів.
Останнім часом розроблено леткі (або атмосферні) інгібітори. Ними просочують папір, яким обгортають металеві вироби. Пара інгібіторів адсорбується на поверхні металу і утворює на ній захисну плівку.
Інгібітори широко застосовують при хімічному очищенні від накипу парових котлів, зніманні окалини з оброблених деталей, а також при зберіганні та перевезенні хлоридної кислоти у стальній тарі. До неорганічних інгібіторів належать нітрити, хромати, фосфати, силікати. Механізм дії інгібіторів є предметом дослідження багатьох науковців.
3. Перелічити види кристалічних ґраток
Залежно від фізичних умов речовини можуть існувати в різних агрегатних станах:
- плазма -- іонізований газ;
- газоподібний стан, який характеризується слабкою і невпорядкованою взаємодією частинок (молекул);
- рідкий стан, за якого взаємодія між частинками сильніша, ніж у газах, у розташуванні частинок існує певний порядок, але він постійно змінюється внаслідок теплового руху;
- твердий стан, за якого речовини існують у двох формах: кристалічній і аморфній.
У речовині з кристалічною структурою частинки (атоми, молекули або йони) розташовані в певному порядку, тобто утворюють кристалічні ґратки. Частинки аморфної речовини розташовані безладно.
- У вузлах йонних кристалічних ґраток знаходяться позитивно й негативно заряджені йони, зв'язані між собою силами електростатичного тяжіння. Це більшість солей, бінарних сполук.
- У вузлах атомних кристалічних ґраток розташовані атоми, зв'язані ковалентним зв'язком. Наприклад, алмаз, кремній.
- У вузлах молекулярних кристалічних ґраток розташовані молекули, зв'язані силами міжмолекулярної взаємодії. Це гази, багато неметалів, майже всі органічні сполуки.
- У вузлах металічних кристалічних ґраток розташовані атоми або позитивно заряджені йони металу, між якими розташовані електрони, які рухаються вільно. Це метали і сплави.
Структура ідеальних кристалів
Розглянемо детальніше внутрішню структуру кристалів. Для її опису зручно скористатися поняттям кристалічних граток (crystal grating). Розрізняють прості гратки (гратка Браве) і гратку з базисом.
Прості гратки. З геометричної точки зору правильне розміщення частинок в кристалі, що періодично повторюється, можна описати за допомогою операції паралельного переміщення або трансляції. На рис, 3.1, а показані гратки, одержані трансляцією частинки 0 уздовж трьох осей: осі х на відрізки а, 2а, ..., осі у на відрізки , 2, .., осі на відрізки с, 2с, ... Вектори а, , с називаються елементарною коміркою (simply cell) кристала (рис. 3.1, б). Всі елементарні комірки кристала мають однакові форму і об'єм; у всіх вершинах комірок розташовуються однакові атоми. Тому всі вершини комірок еквівалентні один одному. Їх називають вузлами гратки.
Для характеристики елементарної комірки необхідно задати в загальному випадку 6 величин: три ребра комірки а, b, с і три кути між ними а, b, g. Ці величини називаються параметрами комірки. Часто за одиницю вимірювання довжини в гратках приймаються відрізки а, b, с; їх називають осьовими одиницями (axial unit). Елементарні комірки, що містять частинки тільки у вершинах, називаються простими або примітивними. На кожну таку комірку приходиться один атом. У ряді випадків для досягнення повнішого виразу симетрії граток елементарні комірки будують таким чином, що вони містять частинки не тільки у вершинах, але і в інших місцях. Найпоширенішими з них є об'ємоцентрична (ОЦ), гранецентрична (ГЦ) і базоцентрична (БЦ) комірка (див. рис. 3.2).
а) б)
Рисунок 3.1 Прості гратки (а) і елементарна комірка цих ґраток (б)
Рисунок 3.2 Об'ємоцентрична (а), гранецентрична (б) і базоцентрична (в) комірки
Гратки з базисом. Не всякі гратки можна одержати трансляцією одного атома. Як приклад на рис. 3.3, а показані двовимірні грати загального типу. Легко побачити, що при побудові таких граток за допомогою вектора трансляції її комірка не може бути вибрана одноатомною. Таку гратку можна подати у вигляді двох вставлених одна в одну граток Браве, кожна з яких визначається векторами трансляцій а і b. Зсув граток одна відносно одної описується додатковим вектором А, названим базисним (basis vector). Число таких векторів в загальному випадку може бути яким завгодно.
Гратку загального типу називають граткою з базисом. Її можна побудувати за допомогою тих же трансляцій, що і кожну із складових гратки Браве, тільки транслювати треба не вузол, а базис, що задається сукупністю базисних векторів. Так, гратку, показану на рис. 3.3, а, можна одержати трансляцією базису, який складається з вузлів 0 і 0'.
Рисунок 3.3 Гратки з базисом: а - плоска, б - об'ємна.
Як приклад тривимірних граток з базисом на рис. 3.3, б показані гратки алмазу. Базис таких граток містить два атоми з координатами 0, 0, 0 і 1/4, 1/4, 1/4. Кожний атом вуглецю оточений чотирма найближчими сусідами, розташованими у вершинах тетраедра, виділеного на рис. 3.3, б штриховими лініями.
Позначення вузлів, напрямів і площин в кристалі. Познайомимося стисло із загальноприйнятими позначеннями вузлів, напрямів і площин в гратках - з індексами Міллера.
Рисунок 3.4 Позначення вузлів і напрямів (а) і площин (б) в кристалі
Індекси вузлів (index knot). Положення будь-якого вузла гратки визначається заданням трьох координат (рис. 3.4, а): х, у, z. Ці координати можна виразити так: x=ma, y=nb, z=pc, де a, b, c -параметри гратки; m, n, p - цілі числа. Якщо за одиниці вимірювання довжин прийняти параметри гратки, то координатами вузла будуть просто числа m, n, p. Ці числа називають індексами вузла і записують таким чином: [[mnp]].
Індекси напряму (index straight). Для опису напряму в кристалі вибирається пряма, що проходить через початок координат. Її напрям однозначно визначається індексами [[mnp]] першого вузла, через який вона проходить (рис.3.4,а). Тому індекси вузла одночасно є і індексами напряму. Індекси напряму позначаються так: [mnp].
Індекси площини (index flat). Ці індекси знаходяться таким чином: виражають відрізки А,В,С, які площина відсікає на осях гратки (рис.3.4,б), в осьових одиницях. Записують величини, обернені цим відрізкам 1/А, 1/В, 1/С.Одержані дроби зводять до спільного знаменника. Тоді числа приймаються за індекси площини і записуються так .
Список використаної літератури
1. Технология конструкционных материалов. Под ред. Г.А.Прейса. - К.: Выща щкола.- 1991.-391с.
2. Технология конструкционных материалов. /А.М.Дальский й др. Учебник для ВУЗов. - М.: Машиностроение, 1987 - 664 с.
3. Маталин А.А. Технология машиностроения. Учебник для ВУЗов. Машиностроение, 1985 - 496с.
4. Хубка В. Теория технических систем.: Пер.с нем. - М.:Мир, 1987 - 208 с.
5. Мосталыгин Г.П., Толмачевский Н.Н. Технология машиностроения. Учебник для ВУЗов по инженерно-экономическим специальностям. Машиностроение, 1990 - 288с.
Размещено на Аllbest.ru
Подобные документы
Сутність термічної обробки металів, головні параметри цих процесів. Класифікація видів термічної обробки. Температурний режим перетворення та розпаду аустеніту. Призначення та види обробки сталі. Особливості способів охолодження і гартування виробів.
реферат [2,3 M], добавлен 21.10.2013Ливарне виробництво. Відомості про виробництво, традиційні методи обробки металічних сплавів. Нові види обробки матеріалів (електрофізичні, електрохімічні, ультразвукові). Види електроерозійного та дифузійного зварювання, сутність і галузі застосування.
контрольная работа [34,6 K], добавлен 25.11.2008Поняття та структура процесу хімічної і термічної дії на поверхневий шар сталі. Особливості цементації, азотування, ціанування та дифузійної металізації як видів хіміко-технічної обробки, їх недоліки. Значення пластичної деформації поверхні деталі.
реферат [647,4 K], добавлен 21.10.2013Метали як хімічні елементи, ознаками яких є висока теплова та електропровідність, пластичність та міцність. Обумовленість властивостей металів їх електронною будовою. Параметри кристалічних решіток. Теорія сплавів, їх типи, компоненти, схеми утворення.
реферат [1,8 M], добавлен 21.10.2013Хімічна корозія. Електрохімічна корозія. Схема дії гальванічної пари. Захист від корозії. Захисні поверхневі покриття металів. Створення сплавів з антикорозійними властивостями. Корозійне руйнування цинку. Протекторний захист і електрозахист.
реферат [684,8 K], добавлен 05.11.2004Зернинна структура металів, її вплив на властивості сплавів і композитів. Закономірності формування зернинної структури в металевих матеріалах з розплаву і при кристалізації з парової фази. Розрахунок розміру зерна по електронно-мікроскопічним знімкам.
дипломная работа [646,5 K], добавлен 19.06.2011Характеристика зварювання сталей, чавуну і кольорових металів. Сплави алюмінію: алюмінієво-марганцевисті, алюмінієво-магнієві, алюмінієво-мідні і алюмінієво-кремнисті. Наплавлення швидкоспрацьовуваних поверхонь. Зварювання залізо-нікелевими електродами.
реферат [35,6 K], добавлен 06.03.2011Пластична деформація металу, що може відбуватись ковзанням і двойникуванням. Металографічне вивчення механізму деформації. Вибір холодної і гарячої обробки металів тиском. Поперечна і беззлиткова прокатка металу. Вихідний продукт прокатного виробництва.
реферат [784,3 K], добавлен 21.10.2013Сутність електроерозійних методів обробки металу, її різновиди; фізичні процеси, що відбуваються при обробці. Відмінні риси та основні, технологічні особливості і достоїнства електрохімічних методів. Технологічні процеси лазерної обробки матеріалів.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 15.09.2010Процеси термічної обробки сталі: відпал, гартування та відпуск. Технологія відпалу гомогенізації та рекристалізації, гартування сталі. Повний, неповний, ізотермічний та нормалізаційний відпали другого роду. Параметри режиму та різновиди відпуску.
реферат [1,6 M], добавлен 06.03.2011