Дефекты кристаллического строения

Комментарии к рис.1.4.

В кристаллической решетке реальных металлов имеются различные дефекты (несовершенства), которые нарушают связи между атомами и оказывают влияние на свойства металлов. Различают следующие структурные несовершенства:

точечные– малые во всех трех измерениях;

линейные– малые в двух измерениях и сколь угодно протяженные в третьем;

поверхностные – малые в одном измерении.

Одним из распространенных несовершенств кристаллического строения является наличие точечных дефектов: вакансий, дислоцированных атомов и примесей.

Вакансия – отсутствие атомов в узлах кристаллической решетки, «дырки», которые образовались в результате различных причин.Дислоцированный атом – это атом, вышедший из узла решетки и занявший место в междоузлие. Примесные атомы всегда присутствуют в металле, так как практически невозможно выплавить химически чистый металл.

Основными линейными дефектами являются дислокации. Дислокация – это дефекты кристаллического строения, представляющие собой линии, вдоль и вблизи которых нарушено характерное для кристалла правильное расположение атомных плоскостей. Простейшие виды дислокаций – краевые и винтовые. Краевая дислокацияпредставляет собой линию, вдоль которой обрывается внутри кристалла край “лишней“ полуплоскости. Винтовая дислокацияполучена при помощи частичного сдвига по плоскости. На поверхности кристалла образуется ступенька.

Поверхностные дефекты– границы зерен, фрагментов и блоков. Зерна никогда не наблюдается идеального строения кристаллической решетки. Имеются участки, разориентированные один относительно другого на несколько градусов. Эти участки называются фрагментами. Процесс деления зерен на фрагменты называется фрагментацией или полигонизацией.

В свою очередь каждый фрагмент состоит из блоков, размерами менее 10 мкм, разориентированных на угол менее одного градуса. Такую структуру называют блочной или мозаичной.