Kryštálové mriežky & štruktúra
Kubická priestorovo centrovaná, kubická plošne centrovaná, hexagonálna — a prečo je to dôležité
AI generated Kovy netuhnú chaoticky, ale v pravidelných kryštálových mriežkach. Železo pri zahrievaní mení svoju mriežku — práve táto zmena je príčinou , a . Kto pozná typy mriežok, pochopí najdôležitejšie premeny metalurgie ocele.
Kovy sú kryštalické. To znamená: ich atómy nie sú rozmiestnené náhodne, ale sedia v pravidelnom, opakujúcom sa vzore — v kryštálovej mriežke. Najmenší stavebný prvok tohto vzoru sa nazýva elementárna bunka a u kovov existujú predovšetkým tri typy.
Kubická priestorovo centrovaná (kpc): Atóm v každom rohu kocky plus jeden v strede. Túto mriežku má železo pri izbovej teplote — ako . Je tesne usporiadaná, ale možnosti posunu atómov sú obmedzené.
Kubická plošne centrovaná (kfc): Atómy v rohoch plus jeden v strede každej steny. V tejto mriežke je železo medzi 911 °C a 1392 °C — ako . Mriežka kfc je „vzdušnejšia“ a dá sa oveľa lepšie deformovať; zároveň sa v jej medzerách rozpúšťa výrazne viac atómov .
Hexagonálna najtesnejšia guľová štruktúra (hdp): Pri zinku, horčíku a titáne pri izbovej teplote. Táto mriežka má len málo sklzových rovín — preto sú tieto kovy horšie tvárniteľné za studena.
Kľúčový bod pre teba ako zvárača: Železo pri zahrievaní a ochladzovaní mení svoju mriežku. Pri 911 °C sa mriežka kpc mení na mriežku kfc — sa mení na . Pri ochladzovaní sa deje to isté opačne. Táto zmena mriežky je príčinou všetkého, čo sa pri deje s tvrdnutím:
• Ak chladne pomaly, atómy uhlíka majú čas opustiť mriežku kfc — vzniká mäkký /.
• Ak chladne bleskovo rýchlo, atómy uhlíka zostanú uväznené a násilne napínajú mriežku — vzniká tvrdý .
Reálny kus kovu však nie je monokryštál, ale skladá sa z miliónov drobných (zŕn), ktoré sa na svojich hraniciach stretávajú. Veľkosť zrna určuje vlastnosti: Jemné zrno = pevnejšie a húževnatejšie, hrubé zrno = mäkšie a krehšie. Pri zrno v rastie — preto je zóna hrubého zrna vedľa zvaru slabé miesto.
Aj poruchy mriežky patria k bežnému dňu. Chýbajúci atóm (vakancia), vložený cudzí atóm alebo dislokácia (zabudovaný posun v mriežke) určujú, ako sa kov deformuje a spevňuje. v jadre znamená: Vytvoríš toľko dislokácií, že sa navzájom zablokujú.