Kidehila & rakenne
Tilakeskeinen kuutiollinen, pintakeskeinen kuutiollinen, heksagonaalinen — ja miksi sillä on väliä
AI generated Metallit eivät jähmety kaoottisesti, vaan säännöllisiin kidehilohin. Rauta vaihtaa hilansa lämmetessään — juuri tämä vaihdos on syy , ja . Joka tuntee hilatyypit, ymmärtää teräsmetallurgian tärkeimmät muutokset.
Metallit ovat kiteisiä. Se tarkoittaa: niiden atomit eivät ole satunnaisesti jakautuneet, vaan ne istuvat säännöllisessä, toistuvassa kuviossa — kidehilassa. Tämän kuvion pienintä rakennuspalasta kutsutaan alkeiskopiksi, ja metalleilla on pääasiassa kolme tyyppiä.
Tilakeskeinen kuutiollinen (krz): Atomit jokaisessa kuution kulmassa plus yksi keskellä. Tämä hila on raudalla huoneenlämpötilassa — . Se on tiiviisti pakattu, mutta atomien liukumismahdollisuudet ovat rajalliset.
Pintakeskeinen kuutiollinen (kfz): Atomit kulmissa plus yksi jokaisen pinnan keskellä. Tässä hilassa rauta on 911 °C:n ja 1392 °C:n välillä — . Kfz-hila on "ilmavampi" ja muotoutuu paljon paremmin; samalla sen aukkoihin liukenee huomattavasti enemmän .
Heksagonaalinen tihein pallopakkaus (hdp): Sinkillä, magnesiumilla ja titaanilla huoneenlämpötilassa. Tässä hilassa on vain vähän liukutasoja — siksi nämä metallit ovat huonommin kylmämuovattavia.
Ratkaiseva asia sinulle hitsaajana: Rauta vaihtaa hilansa lämmetessään ja jäähtyessään. 911 °C:ssa krz-hila muuttuu kfz-hilaksi — muuttuu . Jäähtyessään sama tapahtuu päinvastoin. Tämä hilamuutos on syy kaikkeen, mitä kovettumisessa tapahtuu:
• Jos jäähtyy hitaasti, hiiliatomeilla on aikaa poistua kfz-hilasta — syntyy pehmeää /.
• Jos se jäähtyy salamannopeasti, hiiliatomit jäävät vangiksi ja jännittävät hilan väkisin — syntyy kovaa .
Todellinen metallikappale ei kuitenkaan ole yksikide, vaan koostuu miljoonista pienistä (jyvistä), jotka rajoittuvat toisiinsa rajoillaan. Jyvän koko määrää ominaisuudet: hieno jyvä = lujempi ja sitkeämpi, karkea jyvä = pehmeämpi ja hauraampi. jyvä kasvaa — siksi karkea jyvävyöhyke sauman vieressä on heikko kohta.
Myös hilavirheet kuuluvat arkeen. Puuttuva atomi (tyhjä paikka), vierasatomi tai dislokaatio (hilaansa rakennettu siirtymä) määräävät, miten metalli muotoutuu ja lujittuu. tarkoittaa ytimeltään: luot niin paljon dislokaatioita, että ne estävät toisiaan.