Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Особенности процесса кристаллизации. Схема процесса затвердевания металла.

Свойства металлов зависят от формы кристаллов, от числа частиц, составляющих отдельные кристаллы, от расстояния между частицами в кристаллах, от взаимного расположения кристаллов.

Большое влияние на свойства металлов оказывают также особенности процесса кристаллизации, т. е. явления, сопутствующие переходу металлов из жидкого состояния в твердое.

Температура, при которой металл переходит из жидкого состояния в твердое, называется критической температурой или критической точкой, либо температурой плавления.

Схема процесса затвердевания изображена на рис. 3. При определенной для каждого металла температуре в жидком металле появляются мельчайшие группы кристаллов, называемые центрами кристаллизации (рис. 3, а). По мере охлаждения происходит рост возникших групп и появляются новые центры (рис. 3, б, в, г и д). На этой стадии в жидком металле могут образоваться кристаллы правильной геометрической формы, так как формированию их не препятствуют соседние кристаллы.

Рис. 3. Схема затвердевания металла:

а - группы кристаллов (центра кристаллизации), б, в, г и д -рост возникших групп и появление новых центров, е -искажение формы

Перед полным затвердеванием свободный рост кристаллов прекращается, и их форма искажается вследствие взаимного давления (рис. 3, е). Таким образом, в изломе застывшего металла мы наблюдаем кристаллы уже неправильной формы, называемые зернами.

Процесс образования зерен имеет большое практическое значение, так как от расположения зерен, их формы и особенно от их величины зависят свойства металла. Это впервые обнаружил Д. К. Чернов. Он установил, что в местах разрыва артиллерийских орудий сталь имеет крупнозернистое строение и отличается меньшей прочностью по сравнению со сталью, состоящей из мелких зерен.

О величине зерен, или зернистости, по излому металлов можно судить только приблизительно. Правильное представление о зернах дает металлографическое исследование ¹ шлифа металлов.

¹ Исследование, производимое с помощью металлографического микроскопа или электронного микроскопа.

Шлифом называется тщательно отполированная и протравленная особым составом поверхность металла (рис. 3, е). Темные извилистые линии, показанные на рисунке, представляют собой границы зерен. Величина зерен выражается их числом на 1 см² поверхности шлифа.