Toate solidele cristaline metalice. atomilor lor în formă de cristale au un aranjament bine definit, regulat în spațiu. Atomii sunt compuse din ioni încărcați pozitiv și electroni încărcați negativ. Electronii din metale sunt legate slab la nucleu și poate fi ușor transferată de la un ion la altul. Acest lucru explică conductivitatea electrică și termică ridicată a metalelor.
Liniile trasate imaginari prin centrele atomilor (ion încărcat pozitiv) formează un plan așa-numitul cristalografică. repetări multiple ale planurilor cristalografice amplasate în paralel, formând o rețea spațială (Fig. 5). Atomii din nodurile rețelei cristaline variază cu o anumită amplitudine și frecvență și se află sub acțiunea forțelor de atracție și repulsie. dimensiuni cristal cu zăbrele (distanța dintre centrele de atomi adiacenți) se numesc parametri și măsurate în angstromi - Å (1Å = -8 1'10 cm) sau kiloiksah - Kx (1kH = 1.00202Å) Sau în nanometri - nm (1nm = 1'10 -9 cm = 0,1 Å).
Aspirația atomii de metal ocupă locul cel mai apropiat unul de altul, rezultând în formarea a trei tipuri de barilor de cristal: cubic (BCC) centrat pe corp, cubic (fcc) centrată pe față și
hexagonale ambalate close-(HCP) (Fig. 5).
Fig. 5. Dispunerea circuitului de atomi într-un metal: și - în plan;
b - în spațiul; grilaj metalic cubic: volum
centrat cubic (a) și celula rețelelor cristaline (i);
cub (d) celulă centrată pe față și zăbrele cristalină (e);
celulă elementară: rețea cubică centrată pe corp (x);
o rețea cubică cu fețe centrate (e); bătătorit
zăbrele cubic (i)
In celula atomii din zăbrele cubice centrate corp sunt aranjate la nodurile și centrul cubului; au o rețea, de exemplu, crom, vanadiu, wolfram, etc. In atomii de celule zăbrele cubică cu fețe sunt vârfuri ale cubului și centrul fiecărei fețe a cubului .; un astfel de grilaj sunt aluminiu, nichel, plumb, etc. Atomii hep cu zăbrele situate la nodurile de bază prisme hexagonale, centrele acestor baze și în interiorul prismei .; zăbrelele sunt magneziu, titan, zinc și altele.
Din cele de mai sus, este clar că caracteristicile metalelor datorită structurii lor interne (structura). aranjament corect geometrică a atomilor în rețeaua cristalină le face deosebit nu a fost găsit în solide amorfe (rășină și sticlă).
Avioanele și direcțiile atomilor de cristal cu zăbrele sunt aranjate cu densitate diferite, distanta una de alta, și pentru că proprietățile cristaline (fizice, chimice, mecanice) în diferite direcții diferite (fig. 6). Această diferență se numește proprietățile anizotrope. Toate cristalele sunt anizotrope. In metale, constând dintr-o multitudine de mici cristale orientate în mod diferit proprietăți anizotrope în toate direcțiile sunt aceleași (media). Dacă structura metalică creează aceeași orientare a cristalelor, apare anizotropia metalului.
Fig. 6. Avioanele cristalografice și direcțiile
o rețea cubică centrată pe corp: a - în direcția
fețe (patru atomi); Diagonala: b - trei - patru atomi
De fapt, cristalul reală, în contrast cu ideea perfectă a structurii sale de cristal cu zăbrele are imperfecțiuni (defecte): punct, linie, suprafață.
imperfecțiunilor Point. După cum este indicat, atomii sunt în mișcare oscilatorie în zăbrele. Cu cât temperatura, cu atât mai mare amplitudinea acestor oscilații. Deși atomii din rețeaua cristalină au aceleași (medie) valorile energiei și amplitudinile lor de oscilație sunt aceleași, există întotdeauna atomi individuali, în care energia și amplitudinea este mai mare decât celălalt. Acești atomi se pot deplasa de la un nod la altul, gratuit transformat.
Formarea dislocările pot apărea în timpul cristalizării, tratamentul termic și a altor procese. Dislocații au o mare influență asupra proprietăților mecanice - scăderea rezistenței, dar oferă posibilitatea de a se deforma plastic metal (figura 9.).
Deci, într-un grilaj metalic real, întotdeauna au posturi vacante, dislocații, atomii de impuritate (având diferite dimensiuni atomice), denaturând forma celulelor cristaline și parametrii lor. Toate acestea au un impact asupra proprietăților reale ale metalelor (Fig. 11). Pentru a determina proprietățile standardelor metalelor prevede testele respective.