Опишите виды несовершенства кристаллического строения реальных металлов.

Технические металлы состоят из большого количества кристаллов (зерен), т.е. являются поликристаллическими. Кристаллы в поликристал­лическом металле не имеют правильной формы и идеально правильного расположения атомов. В них встречаются различного рода несовершенства кристаллического строения, которые оказывают большое влияние на свой­ства. Увеличение количества дефектов кристаллического строения спо­собствует повышению прочности реальных кристаллов.

Различают следующие несовершенства кристаллического строения – точечные, линейные и поверхностные.

Точечные несовершенства малы во всех трех измерениях. К ним отно­сят вакансии, междоузельные (дислоцированные) атомы (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема точечных несовершенств кристалла:

а – междоузельный (дислоцированный) атом, б – вакансия

Рисунок 4 – Модель размещения атомов в объеме и на границе зерна

Это нарушение усугубляется концентрацией на этих участках различного рода по­сторонних примесей. Зерна металлов не являются однородными и состоят из мозаики однород­ных бло­ков (субзерен) размерами 10^-5-10^-3 см. Блоки повернуты по отно­шению друг к другу на угол от нескольких секунд до нескольких минут. В пределах каждого блока решетка почти идеальна, если не принимать во внимание точечные дефекты. Атомы, рас­положенные на границах зерен, обладают повышенной энергией вследствие нескомпенсированности сил межатомного взаимодействия. Это обстоятель­ство приводит к тому, что многие процессы развиваются или осуществля­ются на границах зерен и субзерен.

С увеличением угла разориентации субзерен и уменьшением их величины плотность дислокаций в металле повышается, соответствующим образом изменяются и свойства (рисунок 3).