Кристална решетка и структура
Кубично просторно центрирана, кубично површински центрирана, хексагонална — и зашто је то важно
AI generated Метали се не скрућују хаотично, него у правилним кристалним решеткама. Гвожђе при загревању мења своју решетку — управо та промена је узрок , и . Ко познаје типове решетака, разуме најважније трансформације у металургији челика.
Метали су кристалинични. То значи: њихови атоми нису распоређени случајно, него седе у правилном, понављајућем узорку — кристалној решетки. Најмањи градивни елемент тог узорка зове се елементарна ћелија, а код метала постоје углавном три типа.
Кубично просторно центрирана (KPC): Један атом у сваком углу коцке плус један у средини. Ову решетку има гвожђе на собној температури — као . Густо је пакована, али су могућности клизања атома ограничене.
Кубично површински центрирана (KPC): Атоми у угловима плус један у средини сваке површине. У овој решетки гвожђе се налази између 911 °C и 1392 °C — као . KPC решетка је „ваздушастија" и много боље се деформише; истовремено се у њеним празнинама раствара знатно више атома .
Хексагонална најгушћа слагалица кугли (HNS): Код цинка, магнезијума и титана на собној температури. Ова решетка има само неколико равни клизања — зато се ови метали слабије деформишу у хладном стању.
Кључна ствар за тебе као заваривача: Гвожђе мења своју решетку при загревању и хлађењу. На 911 °C KPC решетка прелази у KPC решетку — постаје . При хлађењу се дешава исто, само обрнуто. Ta промена решетке је узрок свега што се при дешава са каљењем:
• Ако се споро хлади, атоми угљеника имају времена да напусте KPC решетку — настаје мекши /.
• Ако се охлади муњевито, атоми угљеника остају заробљени и насилно напињу решетку — настаје тврди .
Али прави комад метала није монокристал, него се састоји од милиона ситних (зрна), која се на својим границама додирују. Величина зрна одређује својства: фино зрно = чвршће и жилавије, грубо зрно = мекше и кртије. При зрно расте у — зато је зона грубог зрна поред шава слабо место.
И грешке у решетки су део свакодневице. Атом који недостаје (празнина), уграђени страни атом или дислокација (уграђени померај у решетки) одређују како се метал деформише и ојачава. у суштини значи: ствараш толико дислокација да се оне међусобно блокирају.