Классификация реальных структур материалов и их дефектов. Иерархия структур материалов

Иерархия

В металлографии размерный ряд дефектов традиционно подразделяют на 4 группы:

1) макроструктура (размеры крупных зерен, различные крупные включения, вид излома)

2)микроструктура (отдельные структурные составляющие в зеренном размере, дендриты, границы зерен)

3) субструктура (структура внутри зерен, дислокации и скопления, ячейки и фрагменты)

4) субмикроструктура (точечные дефекты, размеры решеток и их тип) дополнительное название этой структуры- рентгеноструктура

Классификация по последним достижениям в науке:

1) макроструктура (вид излома, структура зерен, дендритное и полиэдрическое строение, размеры зерен и их ориентация)

2) мезоуровень (структура внутри зерен, дислокации и их ансамбли, полигоны, их размеры и ориентация)

3) микроструктура - точечные дефекты, размеры и тип кристаллической решетки.

Дефекты

Все разнообразные дефекты внут­реннего строения материалов можно объединить в четыре группы: точечные, линейные, поверхностные и объемные.

Точечные дефекты — главным образом это вакансии, смещенные атомы, атомы внедрения и атомы замещения, имеют нульмерность, т. е. весьма малые размеры (1-5 Аº) во всех направлениях, вызывают внутренние напряжения III рода по классификации Н. Н. Давиденкова.

Линейные дефекты (к ним относятся краевые и винтовые дислокации) одномерны, имеют малые размеры в поперечнике и значительные размеры в длину.

Поверхностные дефекты — границы зерен, субзерен, фрагментов, ячеек, блоков и полигонов двухмерны, имеют малые размеры по толщине и значительные на поверхности.

Линейные и поверхностные дефекты приводят к появлению внутренних напряжений II рода.

Объемные дефекты состоят из пор, трещин, неметаллических включений. Данные дефекты трехмерны и вызы­вают напряжения I рода.

Такое подразделение дефектов структуры на одно-, двух- и трехмерные объекты является весьма условным, учитывая фрактальный характер дефектов реальной структуры матери­алов. Реальные поверхностные и объемные дефекты имеют дробную размерность (рис. 1.7).

Морфологию и размеры дефектов изучают методами световой и элект­ронной микроскопии, рентгеноструктурным анализом, ультразвуковой и другими видами дефектоскопии.