Rețeaua cristalină și structura metalului
Cubic volum centrat, cubic cu fețe centrate, hexagonal — și de ce este important
AI generated Metalele nu solidifică haotic, ci în rețele cristaline regulate. Fierul își schimbă rețeaua la încălzire — tocmai această schimbare este cauza , și . Cine cunoaște tipurile de rețea înțelege cele mai importante transformări ale metalurgiei oțelului.
Metalele sunt cristaline. Asta înseamnă: atomii lor nu sunt distribuiți aleatoriu, ci stau într-un model regulat, care se repetă — rețeaua cristalină. Cea mai mică unitate a acestui model se numește celulă elementară, iar la metale există în principal trei tipuri.
Cubic volum centrat (cvc): Un atom în fiecare colț al cubului plus unul în centru. Această rețea o are fierul la temperatura camerei — ca . Este dens împachetată, dar posibilitățile de alunecare ale atomilor sunt limitate.
Cubic cu fețe centrate (cfc): Atomi în colțuri plus unul în centrul fiecărei fețe. În această rețea se află fierul între 911 °C și 1392 °C — ca . Rețeaua cfc este „mai aerisită" și se deformează mult mai ușor; în același timp, în golurile ei se dizolvă semnificativ mai mulți atomi de .
Hexagonal compact (hc): La zinc, magneziu și titan la temperatura camerei. Această rețea are puține plane de alunecare — de aceea aceste metale se deformează mai greu la rece.
Punctul crucial pentru tine ca sudor: Fierul își schimbă rețeaua la încălzire și răcire. La 911 °C rețeaua cvc se transformă în rețeaua cfc — devine . La răcire are loc același proces invers. Această schimbare de rețea este cauza pentru tot ce se întâmplă la în ceea ce privește călirea:
• Dacă se răcește lent, atomii de carbon au timp să părăsească rețeaua cfc — rezultă / moale.
• Dacă se răcește fulgerător, atomii de carbon rămân captivi și tensionează violent rețeaua — rezultă dură.
O piesă metalică reală nu este însă un monocristal, ci este formată din milioane de minuscule (granule) care se ating la limitele lor. Mărimea de granulație determină proprietățile: granulație fină = mai rezistent și mai tenace, granulație grosieră = mai moale și mai fragil. La , granulația crește în — de aceea zona cu granulație grosieră de lângă cusătură este punctul slab.
Și defectele de rețea fac parte din cotidian. Un atom lipsă (vacanță), un atom străin interstițial sau o dislocație (o deplasare încorporată în rețea) determină modul în care metalul se deformează și se ecruisează. înseamnă în esență: generezi atât de multe dislocații încât acestea se blochează reciproc.