шетке другим - чужеродным атомом
(рис. 28, Б, рис. 30). Точечные дефекты вызывают местное искажение
кристаллической решетки.
Линейные дефекты
являются другим важнейшим видом несовершенства
кристаллической решетки, когда в результате сдвига на одно межатомное
расстояние одной части решетки относительно другой (вдоль какой-либо
плоскости), число рядов атомов в верхней части решетки на один больше, чем
в нижней. В данном случае в верхней части решетки появляется как бы лишняя
атомная полуплоскость (экстра-плоскость). Край экстраплоскости,
перпендикулярный направлению сдвига, называется краевой или
линейной дислокацией (рис. 28), длина которой может
достигать многих тысяч межатомных расстояний. Ширина дислокации мала
и составляет несколько атомных расстояний. Кристаллическая решетка в
зоне дислокаций упруго искажена, поскольку атомы в этой зоне смещены
относительно их равновесного состояния. Для дислокаций характерна их
легкая подвижность. Это объясняется тем, что атомы, образующие
дислокацию, стремятся переместиться в равновесное состояние. Дислокации
образуются в процессе кристаллизации металлов, а также при пластической
деформации, термической обработке и других процессах.
Поверхностные дефекты
представляют собой границы раздела между отдельными
кристаллами. На границе раздела атомы расположены менее правильно, чем в
его объеме. Кроме того, по границам раздела скапливаются дислокации и
вакансии, а также концентрируются примеси, что еще больше нарушает порядок
расположения атомов. При этом сами кристаллы разори-ентированы, т. е.
могут быть повернуты относительно друг друга на десятки градусов. Дефект
упаковки - нарушение нормального порядка чередования атомных слоев атомной
плоскости. Прочность металла может либо увеличиваться вследствие
искажений кристаллической решетки вблизи границ, либо уменьшаться из-за
наличия примесей и концентрации дефектов. Дефекты в кристаллах существенно
влияют на свойства металлов. На основе теории дислокаций объяснена связь
между пластичностью стали и плотностью дислокаций (рис. 39) и
выработаны промышленные приемы упрочнения железо - углеродных
сплавов.
ОСНОВЫ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ
Переход из жидкого состояния в
твердое (кристаллическое) называют кристаллизацией (рис. 33). Процессы
кристаллизации зависят от температуры и протекают во времени, поэтому
кривые охлаждения строятся в координатах «температура - время» (рис
34, 40). Теоретический, т.е. идеальный, процесс кристаллизации металла без
переохлаждения протекает при температуре Тя. При достижении идеальной
температуры затвердевания Те падение температуры прекращается, так
как перегруппировка атомов при формировании кристаллической решетки
идет с выделением тепла (за счет скрытой теплоты кристаллизации). Каждый
чистый металл (не сплав) кри-
