Аллотропические перетворення металів

Аллотропические перетворення є здатність металу, на-ходячи в твердому стані, змінювати свою будову при певних температурах. Суть цих перетворень заклю-чає в тому, що у деяких металів (заліза, олова, титану, ко-Бальта, цирконію та ін.) При певній температурі відбувається із-дит перебудова атомів з одного типу кристалічної решітки в іншій. Здатність металу при постійному хімічному со-ставі мати різну будову, а отже, і різні властивості, називається поліморфізмом (поліморфізм - різноманіття).

Модифікації - структурні різні форми одного і того ж металу - позначаються буквами грецького алфавіту: а - альфа, # 946; - бета, # 947; - гамма, # 948; - дельта.

Модифікацію, стійкості-ву при низькій температурі, прийнято позначати буквою а. при підвищеній температурі - # 946 ;, при високій - # 947; і при найбільш високою - # 948 ;.

Аллотропические перетворення, як і кристалізація металу, протікають з поглинанням або виділенням теплоти, тому на кри-вих охолодження можна спостерігати невеликі горизонтальні площадки. Температури, що відповідають цим майданчикам, на-ни опиняються критичними (як і при кристалізації).

Перехід металу з рідкого стану в тверде називають первинної кристалізацією, аллотропические перетворення - вторинної кристалізацією.

Первинна кристалізація заліза відбувається при 1539 ° С з утворенням об'ємно-цен-лися кубічної решітки а (# 946;) - заліза, яка існує до температури тисяча триста дев'яносто дві ° С. При цій температурі спостерігаються ал-лотропіческіе перетворення а залізо → # 947; залізо з утворенням гранецентрированной кубічної решітки, яка існує до температури 911 ° С. При даній температурі в результаті ал-лотропіческіх перетворень # 947; залізо → а залізо знову образу-ється об'ємно-центрована кубічна решітка, яка су-ществует аж до кімнатної температури. Критична темпе-ратура 768 ° С до Аллотропических перетворень відношення не має. Вона є кордоном існування магнітного і не-магнітного заліза. При тим-пературі нижче 911 ° С а залізо може бути магнітним і немагніт-ним при одному і тому ж будову кристалічної решітки.

Ні-магнітну область заліза в інтервалі температур від 911 до 768 ° С називають # 946; залізо, а магнітну область від температури 768 ° С і нижче - а-заліза. Аллотропические перетворення металу про-виходять при більшості видів термічної обробки стали.

Лекція 2. Властивості металів, способи їх визначення

Всі деталі машин в процесі експлуатації в тій чи іншій мірі піддаються впливу зовнішніх різноманітних навантажень (розтягують, стискають, вигинають і т. Д). При цьому воздей-наслідком можуть проводитися плавно, поступово (статично) або миттєво (динамічно). Впливаючи на деталь, зовнішні на-Грузьке змінюють її форму, т. Е. Деформують. Якщо до деталі прикладені порівняно невеликі навантаження, то після припи-щення їх дії вона приймає свою первинну форму - деформація зникає.

Малюнок 2.1 - Круглий зразок випробування на розтягнення до (а) і після (б) (l0 і l1 - розрахункова довжина до і після випробування)

Властивість матеріалів прини-мати первісну форму після пре-кращения дії зовнішніх сил називаються ється пружністю, а деформація, исче-зающая після зняття навантаження, отримай-ла назву пружною.

Якщо до деталі при-класти великі зусилля, то після припи-щення їх дії вона не прийме своєї первісної форми, а залишиться деформованою. Така деформація називається пластичної.

Здатність мате-ріалу деформуватися під дією зовнішніх навантажень, не руйнуючись, і зберігати змінену форму після припинено-ня дії зусиль називається пластичністю.

Матеріали, які не здатні до пластичних деформацій, на-ни опиняються крихкими, вони при сильному навантаженні або під дією удару руйнуються раптово. До крихким ма-ріалів відносяться скло, камінь, чавун, сурма, загартована сталь і ін.

Важливою властивістю матеріалів, поряд з пружністю і пла-стичностью, є міцність. Вона характеризується максимальною-ної навантаженням, яку витримує матеріал не руйнуючись.

Найбільшого поширення набули такі види ме-ханических випробувань: на розтягнення (по ГОСТ 1497-84), на удар-ний вигин і ударну в'язкість (по ГОСТ 9454-78), на твердість (по ГОСТ 9012-59, ГОСТ 9013-59, ГОСТ 2999-75 і ГОСТ 9450-76), на жароміцність (по ГОСТ 9651-73).