Kristályrács és szövetszerkezet
Tércentrált köbös, lapcentrált köbös, hexagonális — és miért fontos ez
AI generated A fémek nem kaotikusan dermednek meg, hanem szabályos kristályrácsokban. A vas hevítéskor váltja a rácsát — pontosan ez a váltás az oka a , a és a nek. Aki ismeri a rácstípusokat, érti az acélmetallurgia legfontosabb átalakulásait.
A fémek kristályosak. Ez azt jelenti, hogy atomjaik nem véletlenszerűen helyezkednek el, hanem szabályos, ismétlődő mintázatban — a kristályrácsban. Ennek a mintázatnak a legkisebb építőeleme az elemi cella, és ebből a fémeknél főleg három típus létezik.
Tércentrált köbös (krz): Egy atom a kocka minden sarkában plusz egy a közepén. Ezt a rácsot a vas szobahőmérsékleten — ként. Sűrűn pakolt, de az atomok csúszási lehetőségei korlátozottak.
Lapcentrált köbös (kfz): Atomok a sarkokban plusz egy minden lap közepén. Ebben a rácsban van a vas 911 °C és 1392 °C között — ként. A kfz-rács „levegősebb”, és sokkal jobban alakítható; ugyanakkor a réseiben lényegesen több atom oldódik fel.
Hexagonális legsűrűbb gömbpakolás (hdp): Cinknél, magnéziumnál és titánnál szobahőmérsékleten. Ennek a rácsnak csak kevés csúszási síkja van — ezért ezek a fémek rosszabbul hidegalakíthatók.
A számodra, mint hegesztőnek a döntő pont: A vas hevítéskor és hűtéskor váltja a rácsát. 911 °C-nál a krz-rács átbillen kfz-rácsba — ből lesz. Hűtéskor ugyanez történik visszafelé. Ez a rácsváltás az oka mindannak, ami a kor keményedésként történik:
• Ha az lassan hűl le, a szénatomoknak van idejük elhagyni a kfz-rácsot — lágy / keletkezik.
• Ha villámgyorsan hűl le, a szénatomok csapdába esnek és erőszakosan feszítik a rácsot — kemény keletkezik.
Egy valódi fémdarab azonban nem egykristály, hanem milliónyi apró (szemből) áll, amelyek a határaikon ütköznek egymásba. A szemcseméret határozza meg a tulajdonságokat: Finom szemcse = szilárdabb és szívósabb, durva szemcse = lágyabb és ridegebb. kor a szemcse megnő a — ezért a varrat melletti durvaszemcsés zóna a gyenge pont.
A rácshibák is a mindennapokhoz tartoznak. Egy hiányzó atom (vakancia), egy beékelődött idegen atom vagy egy diszlokáció (beépített eltolódás a rácsban) határozza meg, hogyan alakul és szilárdul a fém. A lényege: annyi diszlokációt hozol létre, hogy azok kölcsönösen blokkolják egymást.