4-sonli ma’ruza Kristal tuzilishidagi nuqsonlar

. 4-sonli ma’ruza
* Kristal tuzilishidagi nuqsonlar
2. Kristal tuzilishidagi nuqsonlar
Strukturaviy materiallar sifatida ishlatiladigan haqiqiy metallar
juda ko'p tartibsiz shaklli kristallardan iborat. Bu
kristallar donalar yoki kristallar
deb ataladi va tuzilishi polikristal yoki donadordir. Metalllarni ishlab chiqarishning mavjud texnologiyalari ularning ideal kimyoviy tozaligini olishga imkon bermaydi, shuning uchun haqiqiy metallar nopoklik atomlarini o'z ichiga oladi. Nopoklik atomlari kristall strukturasidagi nuqsonlarning asosiy manbalaridan biridir. Kimyoviy tozaligiga ko'ra metallar uch guruhga bo'linadi: kimyoviy toza - tarkibi 99,9%; yuqori tozalik - tarkibi 99,99%; ultrapure - tarkibi 99,999%.

Har qanday aralashmalarning atomlari kattaligi va tuzilishi jihatidan asosiy komponent atomlaridan keskin

farq qiladi , shuning uchun
bunday atomlar atrofidagi kuch maydoni buziladi. Har qanday nuqsonlar atrofida kristall panjarasining elastik buzilish zonasi paydo bo'ladi, bu kristall strukturasidagi nuqsonga ulashgan kristalning
hajmi bilan muvozanatlanadi .

3.
Kristallarning tuzilishidagi mahalliy nuqsonlar (nuqsonlar)

barcha metallarga xosdir. Qattiq jismlarning ideal tuzilishining bunday buzilishi ularning fizik, kimyoviy, texnologik va ekspluatatsion xususiyatlariga
sezilarli ta'sir ko'rsatadi .
Haqiqiy kristallardagi nuqsonlar tushunchasidan foydalanmasdan turib , qotishmalarning plastik deformatsiyalari, qattiqlashishi va sinishi va hokazo
hodisalarni o‘rganish mumkin emas.Kristal strukturasidagi nuqsonlarni geometrik shakli va o‘lchamiga ko‘ra tasniflash qulay : sirt (ikki -o'lchovli) faqat bitta yo'nalishda kichik va tekis shaklga ega - bu don chegaralari, bloklar va egizaklar, domen chegaralari; nuqta (nol o'lchovli) har uch o'lchamda kichik, ularning o'lchamlari unchalik emas

unda dislokatsiya mavjudligi sababli kristall panjaraning buzilishi . Agar dislokatsiya kristalga sof kesish orqali kiritilsa, u holda

siljish vektori Burgers vektoridir. Burgerlar konturi
dislokatsiya chizig‘i bo‘ylab siljishi, dislokatsiya chizig‘iga perpendikulyar yo‘nalishda cho‘zilishi yoki siqilishi mumkin,
bunda Burger vektorining kattaligi va yo‘nalishi
doimiy bo‘lib qoladi.
o'n besh.
Ortib borayotgan kuchlanish bilan
metalldagi dislokatsiya manbalari soni ortadi va ularning zichligi ortadi. Parallel dislokatsiyalardan tashqari , dislokatsiyalar
turli tekislik va yo'nalishlarda paydo bo'ladi. Dislokatsiyalar
bir-biriga ta'sir qiladi, bir-birining aralashishiga yo'l qo'ymaydi, ularni
yo'q qiladi (o'zaro yo'q qilish) va hokazo (bu J. Gordonga
plastik deformatsiya jarayonida ularning o'zaro ta'sirini obrazli ravishda "
dislokatsiyalarning intim hayoti" deb atashga imkon berdi). Dislokatsiyalar zichligi ortishi bilan ularning harakati
tobora qiyinlashadi, bu esa
deformatsiyani davom ettirish uchun qo'llaniladigan yukni oshirishni talab qiladi. Natijada, metall mustahkamlanadi, bu
egri chiziqning o'ng shoxiga to'g'ri keladi.
Dislokatsiyalar boshqa nuqsonlar bilan birga fazali transformatsiyalarda, qayta kristallanishda ishtirok etadi va qattiq eritmadan ikkinchi faza cho’kmaga
tushganda tayyor markaz bo’lib xizmat qiladi .
Dislokatsiyalar bo'yicha diffuziya tezligi
nuqsonlarsiz kristall panjara orqali o'tishga qaraganda bir necha marta kattaroqdir.
Dislokatsiyalar nopoklik atomlari, ayniqsa interstitsial aralashmalar uchun kontsentratsiya joyi bo'lib xizmat qiladi
, chunki bu panjara buzilishini kamaytiradi.
16.
Agar tashqi kuchlar ta'sirida metallda dislokatsiyalar paydo bo'lsa, u holda metallning elastik xususiyatlari o'zgaradi va dastlabki deformatsiya belgisining ta'siri ta'sir
qila boshlaydi .
Agar metall xuddi shu belgili yuk bilan engil plastik deformatsiyaga duchor bo'lsa
, u holda yuk belgisi
o'zgarganda, dastlabki plastik deformatsiyalarga qarshilikning pasayishi
aniqlanadi (Bauschinger effekti).
Birlamchi deformatsiya paytida yuzaga kelgan dislokatsiyalar metallda qoldiq kuchlanishlarning paydo bo'lishiga olib keladi , ular yuk belgisi o'zgarganda ishchi kuchlanishlarga
qo'shilganda, oquvchanlikning pasayishiga olib keladi. Dastlabki plastik deformatsiyalarning ko'payishi bilan mexanik xususiyatlarning pasayishi kattaligi ortadi. Effekt
Bauschinger engil dastlabki ish qattiqlashuvi bilan
aniq
namoyon bo'ladi . Qattiqlashtirilgan materiallarning past temperatsiyasi Bauschinger effektining barcha ko'rinishlarini yo'q qiladi. Turli belgilarning kichik plastik deformatsiyalari mavjudligi bilan materialning takroriy tsiklik yuklanishi ostida ta'sir sezilarli darajada zaiflashadi .

17.
Kristal tuzilishidagi barcha sanab o'tilgan nuqsonlar

ichki stresslarning paydo bo'lishiga olib keladi. Ular
muvozanatlashgan hajmning kattaligiga ko'ra I, II va III turdagi kuchlanishlar ajratiladi.
Birinchi turdagi ichki kuchlanishlar - bu uchastkaning alohida qismlari
o'rtasida yoki qismning alohida qismlari o'rtasida yuzaga keladigan zonal kuchlanishlar
. Bularga
payvandlash, issiqlik bilan ishlov berish paytida tezlashtirilgan isitish va sovutish paytida paydo bo'ladigan termal stresslar kiradi.
Ikkinchi turdagi ichki kuchlanishlar -
metallning dislokatsiya tuzilishi tufayli don ichida yoki qo'shni donalar orasida paydo bo'ladi.
III turdagi ichki kuchlanishlar -
bir nechta elementar hujayralar tartibidagi hajm ichida paydo bo'ladi; nuqta manbalari asosiy manba hisoblanadi
nuqsonlar.
Ichki qoldiq stresslar xavflidir, chunki ular
operatsion kuchlanishlarga qo'shiladi va
strukturaning muddatidan oldin buzilishiga olib kelishi mumkin.