Kristalinės gardelės ir struktūros sandara
Kubinė tūriškai centruota, kubinė plokštumiškai centruota, šešiakampė — ir kodėl tai svarbu
AI generated Metalai stingsta ne chaotiškai, o reguliariose kristalinėse gardelėse. Geležis kaitinant keičia savo gardelę — būtent šis pokytis yra , ir priežastis. Kas pažįsta gardelių tipus, supranta svarbiausius plieno metalurgijos virsmus.
Metalai yra kristaliniai. Tai reiškia: jų atomai nėra išsidėstę atsitiktinai, o sėdi reguliariame, pasikartojančiame rašte — kristalinėje gardelėje. Mažiausias šio rašto statybinis vienetas vadinamas elementariąja ląstele, o metalų gardelėse yra trys pagrindiniai tipai.
Kubinė tūriškai centruota (KTC): po vieną atomą kiekviename kubo kampe plius vienas centre. Tokią gardelę geležis turi kambario temperatūroje — kaip . Ji tankiai supakuota, bet atomų slydimo galimybės ribotos.
Kubinė plokštumiškai centruota (KPC): atomai kampuose plius po vieną kiekvienos plokštumos centre. Šioje gardelėje geležis yra tarp 911 °C ir 1392 °C — kaip . KPC gardelė yra „erdvesnė“ ir daug geriau deformuojasi; tuo pačiu metu jos tarpuose ištirpsta gerokai daugiau atomų.
Šešiakampė tankiausia rutulių pakopa (ŠTP): cinko, magnio ir titano kambario temperatūroje. Ši gardelė turi nedaug slydimo plokštumų — todėl šie metalai prasčiau šaltai deformuojami.
Svarbiausias dalykas tau kaip suvirintojui: geležis kaitinant ir aušinant keičia savo gardelę. Esant 911 °C KTC gardelė persitvarko į KPC gardelę — tampa . Aušinant vyksta tas pats atvirkščiai. Šis gardelės pokytis yra visko, kas vyksta metu dėl grūdinimo, priežastis:
• Jei aušta lėtai, anglies atomai turi laiko palikti KPC gardelę — susidaro minkštas /.
• Jei jis aušta žaibiškai, anglies atomai lieka įstrigę ir jėga įtempia gardelę — susidaro kietas .
Tačiau tikras metalo gabalas nėra monokristalas, o susideda iš milijonų mažyčių (grūdelių), kurie savo ribose susiduria. Grūdelių dydis lemia savybes: smulkūs grūdeliai = tvirtesnis ir kietesnis, stambūs grūdeliai = minkštesnis ir trapesnis. metu grūdeliai auga — todėl stambiagrūdė zona šalia siūlės yra silpnoji vieta.
Gardelės defektai taip pat yra kasdienybė. Trūkstamas atomas (vakansija), įterptas svetimkūnis atomas arba dislokacija (įmontuotas poslinkis gardelėje) nulemia, kaip metalas deformuojasi ir kietėja. iš esmės reiškia: tu sukuri tiek daug dislokacijų, kad jos viena kitą blokuoja.