Kristalna rešetka i struktura
Kubično prostorno centrirana, kubično plošno centrirana, heksagonska — i zašto je to važno
AI generated Metali se ne skrućuju kaotično, nego u pravilnim kristalnim rešetkama. Željezo pri zagrijavanju mijenja svoju rešetku — upravo je ta promjena uzrok , i . Ko poznaje tipove rešetaka, razumije najvažnije pretvorbe u metalurgiji čelika.
Metali su kristalinični. To znači: njihovi atomi nisu slučajno raspoređeni, nego sjede u pravilnom, ponavljajućem uzorku — kristalnoj rešetki. Najmanji gradivni element tog uzorka zove se elementarna ćelija, a kod metala postoje uglavnom tri tipa.
Kubično prostorno centrirana (KPC): Atom u svakom kutu kocke plus jedan u sredini. Ovu rešetku ima željezo na sobnoj temperaturi — kao . Gusto je pakirana, ali su mogućnosti klizanja atoma ograničene.
Kubično plošno centrirana (KPC): Atomi u kutovima plus jedan u sredini svake plohe. U ovoj rešetki je željezo između 911 °C i 1392 °C — kao . KPC rešetka je „prozračnija" i mnogo se bolje deformira; istovremeno se u njezinim prazninama otapa znatno više atoma .
Heksagonska najgušća slagalina kugli (HNS): Kod cinka, magnezija i titana na sobnoj temperaturi. Ova rešetka ima samo nekoliko kliznih ravnina — zato su ti metali slabije hladno deformabilni.
Ključna stvar za tebe kao zavarivača: Željezo pri zagrijavanju i hlađenju mijenja svoju rešetku. Na 911 °C KPC rešetka se preklopi u KPC rešetku — postaje . Pri hlađenju se događa isto, samo obrnuto. Ta promjena rešetke uzrok je svega što se pri događa s otvrdnjavanjem:
• Ako se hladi polako, atomi ugljika imaju vremena napustiti KPC rešetku — nastaje meki /.
• Ako se hladi munjevito, atomi ugljika ostaju zarobljeni i nasilno napinju rešetku — nastaje tvrdi .
Ali pravi komad metala nije monokristal, nego se sastoji od milijuna sitnih (zrna) koji se dodiruju na svojim granicama. Veličina zrna određuje svojstva: sitno zrno = čvršće i žilavije, krupno zrno = mekše i krhkije. Pri zrno raste u — zato je zona krupnog zrna uz zavar slabo mjesto.
I greške u rešetki dio su svakodnevice. Atom koji nedostaje (praznina), ugrađeni strani atom ili dislokacija (ugrađeni pomak u rešetki) određuju kako se metal deformira i očvršćuje. u suštini znači: stvaraš toliko dislokacija da se međusobno blokiraju.