Металдардың макро және микро құрылымы

Металдардың макро және микроқұрылысы

 

 

Құрылым деп металл немесе қорытпалада фазаладың сәйкестігі өзара орналасу өзгешелігін, олардың түрін және өлшемін айтады.

 

Қорытпаның  құрылымдық құрамы деп құрылымы бірдей бірақ өзіне тән ерекшелігімен байқалатын қорытпаның оңашаланған бөлімін айтады.

 

Металдың құрылымын 

- макроқұрылым 

- микроқұрылым 

 

Макроқұрылым деп құралсыз көзбен немесе кішкене үлкейтумен көрінетін металл және қорытпа құрылысын айтады.

 

Микроқұрылым деп микроскоптың көмегімен көп үлкейту арқылы қаралатын металл және қорытпа құрылысын айтады.

Макроқұрылым макрошлифте  зерттейді.Оларды алу үшін ірі дайындамадан (құйма кесектен немесе соғылмадан және т.б.) немесе бұйымнан үлгіні кесіп алады.Осы үлгінің бетін тегістеп ажарлап,содан кейін арнайы реактивпен өңдейді.

 

Макрошлифті зерттегенде  мыналарды анықтауға болады:

-құйылған металда түйіршіктердің  орналасуын және түрін;

-соғылмаларда талшықтың  бағытын;

- металл тұтастылығының  бұзылуын (шөгістік, борпылдақтық, газ көпіршіктері, қаяу, жарық және т.б.);

- термиялық, ал тағы  да химия-термиялық өңдеумен (көміртектендіру,азоттандыру және басқа) жасалған немесе кристалданумен шақырылған қорытпаның химиялық біртекті еместілігін.

 

 

 

 

 

Микроқұрылым фазалардың өзара  орналасуымен, олардың түрін  және өлшемін көрсетеді(1.2-cурет).

 

 

Микроқұрылымды микрошлифте зерттейді.

- Бұл үшін зерттелетін  шала өнімінің  немесе тетіктің  белгілі бір бағытынан үлкен емес үлгіні кесіп алады.

- Кесілген үлгіні ажарлап,әрлейді  және арнайы реактивпен өңдейді. 

 

 

1,10-сурет.Микроқұрылым

А-таза темірдікі; б-0,8% С бар болатікі;

В-0,6%С бар болттікі ;г-болат сыныгының

Микрофрактографиясы

 

Соңғы жылдары металдың металлургиялық сапасын бағалауға, қирау процесінің заңдылықтарын зерттеуге, қирауға құрылымдық, технологиялық және басқа да факторлардың әсерін зерттеуге фрактография әдісі кеңінен қолданылады.

Фрактография деп омырық құрылымы туралы білімді айтады.

Металдың қирауы нәтижесінде  пайда болатын бетті омырық деп  түсінеді.

Омырықтың түрі тектеу жағдайымен, металдың кристаллографиялық құрлысымен және микроқұрылымымен, оны балқыту  технологиясымен, қысым және термиялық  өңдеумен, құрылым және жұмыс істейтін температура және ортамен анықталады.

Макро және микродеңгейде  омырықты зерттейді. Омырықты көзбен шолу әдісімен, ал тағы да көп үлкейтусіз сәулелік микроскоппен зерттеуді фрактграфия  деп атайды. Электронды микроскоппен омырықтың жіңішке құрылым ерекшеліктерін зерттеуге микрофрактография деген  ат берген.

 

 

 

Техникалық металдар құрылысының

ақаулары

"Таза металл" дегеніміз – салыстырмалы шартты ұғым.

Тіпті аса таза металдың өзінде де химиялық және физикалық  ақаулар кездеседі. Олар металдың энергиясын арттырып, ішкі кернеулерін көбейтеді. Сөйтіп, оның құрлысы мен қасиеттерін  тұрақсыдандырады.

 

Химиялық ақауларға кез келген металда кездесетін әр түрлі қоспалардың атомдары және олардың негізгі металмен өзара қосылыстары жатады. Сонымен бірге, қоспа атомдарының негізгі металл кристалдарының ішінде тегіс бөлініп орналаспауы немесе әр түрлі қосылыстардың, металл емес фаза кристалдарының металл микроқұрылысында тегіс емес әр жерде шоғырланып орналасуы да химиялық ақауға жатады.

Химиялық ақаулар металдың физико-химиялық және химиялық қасиеттеріне көп әсер етеді. Олардың әсер ету механизмі металдың атомдық кристалдық құрлысы деңгейінде жүретін өзгерістердің көмегімен түсіндіріледі.

 

Физикалық ақаулар металдың кристалдық торына атомдардың кеңістікте белгіді бір ретпен дұрыс, үздіксіз орналасуын бұзумен байланысты пайда болады. Осы ақаулар тіпті абсалютті 0⁰К температурада кванттық-механикалық тербелісте болады. Темпеатура жоғарылағанда атомдардың тербелмелі жылулық қозғалысы күшейе түседі. Электрондардың бағытталған қозғалысына кедергі күшейеді. Сол себепті металдың электр өткізгіштігі азаяды.