Kristālrežģi un struktūras uzbūve
Kubiskā telpiski centrētā, kubiskā skaldniski centrētā, heksagonālā — un kāpēc tas ir svarīgi
AI generated Metāli nesacietē haotiski, bet regulāros kristālrežģos. Dzelzs karsējot maina savu režģi — tieši šī maiņa ir cēlonis , un . Kas pārzina režģu tipus, saprot svarīgākās tērauda metalurģijas pārvērtības.
Metāli ir kristāliski. Tas nozīmē: to atomi nav izkliedēti nejauši, bet atrodas regulārā, atkārtojošā rakstā — kristālrežģī. Mazāko šī raksta vienību sauc par elementāršūnu, un metāliem ir galvenokārt trīs veidi.
Kubiskā telpiski centrētā (krz): Viens atoms katrā kuba stūrī plus viens centrā. Šāds režģis ir dzelzim istabas temperatūrā — kā . Tas ir blīvi sakārtots, bet atomu slīdēšanas iespējas ir ierobežotas.
Kubiskā skaldniski centrētā (kfz): Atomi stūros plus viens katras skaldnes centrā. Šajā režģī dzelzs atrodas starp 911 °C un 1392 °C — kā . kfz režģis ir "gaisīgāks" un daudz labāk deformējams; tajā pašā laikā tā spraugās izšķīst ievērojami vairāk atomu.
Heksagonālā visblīvākā sfēriskā pakotne (hdp): Cinkam, magnijam un titānam istabas temperatūrā. Šim režģim ir tikai dažas slīdēšanas plaknes — tāpēc šie metāli ir sliktāk auksti deformējami.
Izšķirošais punkts tev kā metinātājam: Dzelzs karsējot un atdzesējot maina savu režģi. Pie 911 °C krz režģis pārkārtojas par kfz režģi — kļūst par . Atdzesējot notiek tas pats pretējā virzienā. Šī režģa maiņa ir cēlonis visam, kas laikā notiek ar sacietēšanu:
• Ja atdziest lēni, oglekļa atomiem ir laiks pamest kfz režģi — veidojas mīksts /.
• Ja tas atdziest zibensātrumā, oglekļa atomi paliek iesprostoti un ar varu saspiež režģi — veidojas ciets .
Reāls metāla gabals tomēr nav monokristāls, bet sastāv no miljoniem sīku (graudu), kas saskaras savās robežās. Graudu izmērs nosaka īpašības: smalki graudi = stiprāks un sitamāks, rupji graudi = mīkstāks un trauslāks. graudi aug — tāpēc rupjo graudu zona blakus šuvei ir vājais punkts.
Arī režģa defekti ir ikdiena. Iztrūkstošs atoms (vakance), ievietots svešatoms vai dislokācija (iebūvēta nobīde režģī) nosaka, kā metāls deformējas un nostiprinās. būtībā nozīmē: tu radīsi tik daudz dislokāciju, ka tās bloķē viena otru.