Презентация по дисциплине материаловедение "Строение и свойства металлов" для групп СПО и НПО

Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1984.

360 с. (Ю. М. Лахтин, В. П. Леонтьева, 3-е изд., перераб. и доп. М. Машиностроение 1990)
3. Научные основы материаловедения./ Под ред. Б.Н.Арзамасова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана. 1994, 366 с.
4. Солнцев Ю.П. Материаловедение. Academia; 2007 г.; 493 стр.
5. Зарипов Н.Г. Методы металлографического анализа. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Материаловедение». Уфа, 1999.
6. Зарипов Н.Г., Зарипова Р.Г. Структура сплавов в равновесном состоянии. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Материаловедение". Уфа, 1999.

и распространено понятие о макроструктуре как о показателе качества металла,

а также обосновано выявление макроструктуры травлением и применение микроскопа для изучения макроструктуры как метода исследования.
П.П. Аносов - зачинатель производства специальных сталей - титановых, марганцевых, хромистых и других.
В 1837 г. из выплавленного булата Павел Петрович изготовил первый клинок. С этого времени на Златоустовской фабрике началось массовое производство булатных сабель и шашек.

русский учёный в области металлургии, металловедения, термич. обработки металлов.
В

1866-68 в результате практич. изучения причин брака при изготовлении орудийных поковок, а также глубокого анализа работ своих предшественников П. П. Аносова, П. М. Обухова, А. С. Лаврова и Н. В. Калакуцкого по вопросам выплавки, разливки и ковки стальных слитков Чернов Д. К. установил зависимость структуры и свойств стали от её горячей механич. и термич. обработки. Чернов Д. К. открыл критич. температуры, при которых в стали в результате её нагревания или охлаждения в твёрдом состоянии происходят фазовые превращения, существенно изменяющие структуру и свойства металла.

d- и f- оболочки.
Пример.

Переходные – металлы, где электронные уровни заполнены непоследовательно.
Пример.

Металлы – это вещества, которые имеют в твердом состоянии кристаллическую решетку и коллективизиро-ванные электроны.
Среди всех известных элементов, металлов - подавляющее большинство - 76. Такие элементы как Si, Ge, As, Se, Te относят к полупроводникам (их свойства находятся между свойствами металлов и неметаллов).
Металлы делятся на простые и переходные.

температурным коэффициентом электро-сопротивления;
- термоэлектронной эмиссией;
- хорошей отражательной способностью;
- повышенной способностью

к пластической деформации.
Атомы металла легко расстаются со своими валентными электронами. Ионизационный потенциал у металлов низок (4…9 эв), у неметаллов - более высокий (10 эв и выше). Ионизационный потенциал полупроводников С, Si, Ge, Аs, Sе,Те, -Sn занимает промежуточные значения (8…10 эв).

свободных электронов. Взаимодействие между положительными ионами и коллективизированными электронами –

основа металлической связи. Она не имеет направленного характера. Ионы сохраняют постоянное положение и образуют пространственную решетку кристалла. Электроны металла не фиксированы в определенных местах. Они заполняют все промежутки между ионами.
Сила связи в металлах определяется соотношением между силами отталкивания и силами притяжения между ионами и электронами. Атомы (ионы) располагаются на таком расстоянии друг от друга, чтобы энергия взаимодействия была минимальной.

располагаются атомы (ионы), образующие твердое кристаллическое тело. Наименьший объем кристалла,

дающий представление об атомной структуре металла во всем объеме называется элементарной кристаллической решеткой.

из соотношения между осевыми единицами и углами. Стороны параллеле-пипеда обозначаются

через вектора a, b и с, которые называются параметрами кристаллической решетки, и углы ,  и . В результате получаются 14 типов кристаллических решеток, которые называются решетками Браве.

гексагональную (ГП).
Плотность кристаллической решетки характеризуется координационным числом, т.е. числом

ближайших соседних атомов, окружающих данный атом. Чем выше к. ч. - тем больше плотность упаковки атомов.
В ОЦК решетке - наименьшее расстояние d = 0,5a3. На этом расстоянии находятся 8 атомов. К = 8. Коэффициент заполнения - 0,68.
В ГЦК решетке - наименьшее расстояние d = 0,5a2. К = 12. Коэффициент заполнения - 0,74.
В ГП решетке - наибольшая плотность атомов при с/a=1,633. К = 12. Коэффициент заполнения - 0,74.

определения индексов для данной плоскости:
1. Найти точки пересечения данной

плоскости со всеми тремя осями координат в кристалле.
2. Взять обратную величину от найденных чисел.
3. Привести индексы к наименьшим целочисленным значениям, сохраняя при этом их соотношение.
4. Заключить индексы в круглые скобки (hkl).
Для обозначения плоскостей ГП решетки пользуются индексами Миллера-Браве (hkil), где i= - (h+k).
Кристаллографические направления обозначаются индексами [u v w], где u v w - простые числа, пропорциональны координатам выбранного узла вдоль осей X Y Z, который лежит на прямой, проходящей через начало координат, выраженных в осевых единицах. Примеры.

(111) и для ГП решетки (0001). Вследствие неодинаковой плотности атомов

в различных плоскостях многие физические и механические свойства зависят от направления вырезки образцов. Подобная неодинаковость свойств по различным кристаллографическим направлениям называется анизотропией.
Пример. Для монокристалла чистой Сu (ГЦК) предел прочности в направлении [100] составляет 146 МН/м2, а в направлении [110] - 350 МН/м2.
Преимущественная ориентировка кристаллографичес-ких плоскостей относительно какого-либо направления называется текстурой.