Kristallivõre & struktuuri ülesehitus
Ruumtsentreeritud kuubiline, tahktsentreeritud kuubiline, heksagonaalne — ja miks see oluline on
AI generated Metallid ei tardu kaootiliselt, vaid korrapärastes kristallivõredes. Raud vahetab kuumutamisel oma võret — just see vahetus on , ja põhjus. Kes tunneb võretüüpe, mõistab terase metallurgia tähtsamaid muundumisi.
Metallid on kristallilised. See tähendab: nende aatomid ei ole juhuslikult jaotunud, vaid paiknevad korrapärases, korduvas mustris — kristallivõres. Selle mustri väikseimat koostisosa nimetatakse elementaarrakkuseks ja metallidel on neid peamiselt kolme tüüpi.
Ruumtsentreeritud kuubiline (RTK): Aatom kuubi igas nurgas pluss üks keskel. Selline võre on raual toatemperatuuril — . See on tihedalt pakitud, kuid aatomite libisemisvõimalused on piiratud.
Tahktsentreeritud kuubiline (TTK): Aatomid nurkades pluss üks iga tahu keskel. Selles võres on raud vahemikus 911 °C kuni 1392 °C — . TTK-võre on „õhulisem“ ja seda saab palju paremini deformeerida; samal ajal lahustub selle tühikutesse oluliselt rohkem aatomeid.
Heksagonaalne tiheim keraapakend (HTP): Tsingil, magneesiumil ja titaanil toatemperatuuril. Sellel võrel on vähe libisemistasandeid — seetõttu on need metallid halvemini külmalt deformeeritavad.
Otsustav punkt sinule kui keevitajale: Raud vahetab kuumutamisel ja jahutamisel oma võret. 911 °C juures klapib RTK-võre ümber TTK-võreks — muutub . Jahutamisel toimub sama asi tagurpidi. See võrevahetus on kõige põhjus, mis karastumisega juhtub:
• Kui jahtub aeglaselt, on süsinikuaatomitel aega TTK-võrest lahkuda — tekib pehme /.
• Kui see jahtub välkkiirelt, jäävad süsinikuaatomid lõksu ja pingestavad võre vägivaldselt — tekib kõva .
Tegelik metallitükk ei ole aga monokristall, vaid koosneb miljonitest pisikestest (teradest), mis puutuvad kokku oma piiridel. Terade suurus määrab omadused: peeneteraline = tugevam ja sitkem, jämedateraline = pehmem ja rabedam. kasvab tera — seetõttu on jämedateraline tsoon õmbluse kõrval nõrk koht.
Ka võredefektid kuuluvad igapäevaellu. Puuduv aatom (vakants), sisestatud võõras aatom või dislokatsioon (võresse sisse ehitatud nihe) määravad, kuidas metall deformeerub ja kõveneb. tähendab sisuliselt: sa tekitad nii palju dislokatsioone, et need blokeerivad üksteist.