Szövetségi Oktatási Ügynökség az Orosz Föderáció
Anyagtudomány - a kutató tudomány szerkezete és tulajdonságai anyagok, és létrehozza a kapcsolatot az összetétele, szerkezete és tulajdonságai. Az anyagokat úgy kell érteni, mint fémek vagy fémes vegyületek.
Science „kohászati” - részeként anyagok származik közepén a XIX. Az első alkalommal a kapcsolat a szerkezete és tulajdonságai fémek talált P.P.Anosov (1799-1855 gg.), Alkalmazva a vizsgálat kezdete mikroszkóp. Később (1863) mikroszkóp szerkezetének tanulmányozására használható fémek Sorbie (England). Ugyanakkor az alapjait a tudományos kohászat rakták kiemelkedő magyar kohász D.K.Chernovym (1839-1921gg.), Aki művében nevezték az irodalomban az apa metallográfiával.
A folytatása a DK Chernov volt a kutatás N.V.Gutovskogo, N.P.Chizhevskogo, R.Austena később A.M.Bochvara. G.V.Kurdyumova. Kurnakov et al.
A fejlesztések az elmúlt években a területén az erő és a plaszticitás fizika ruházható át fizikai kohászat egy minőségileg új szintre, és feltéve, példátlan előrelépés a fejlesztés strukturális és szerszám anyagokat különböző technológiai területeken.
1.Atomno kristályos fémszerkezet
1.1. besorolása fémek
Bizonyos fémek megérteni elemcsoport elrendezve a bal oldali részében Mengyelejev periódusos. A technika a fém tisztában anyagok „fémes csillogás” bizonyos mértékig rejlő összes fémet, és a plaszticitás. Ezen az alapon a fémek könnyen meg lehet különböztetni a nem fémek, mint a fa, kő, üveg vagy porcelán.
A különlegessége a szerkezete fémes anyagok, hogy megépítésük Elsősorban ilyen atomok, amelyek a külső elektronok gyengén kötött a sejtmagba. Azt is meghatározza a speciális karakter a kémiai kölcsönhatás az fématomok és fém tulajdonságai. Elektronok negatív töltésű, és elegendő ahhoz, hogy hozzon létre egy potenciális különbség elhanyagolható, hogy a mozgás az elektronok indult felé a pozitív töltésű pólus, ami egy elektromos árammal. Ez az, amiért a fémek jó vezetők az elektromos áram, és nem vagy nemfémek. Gyenge kötés a külső elektron az atommag határozza meg a kémiai és fizikai tulajdonságai fémek.
Azáltal, a fenti funkciók a fémek és ötvözetek a következő atomi-kristályos szerkezetű. Bizonyos területeken a kristályrács vannak elrendezve a pozitív töltésű ionok és szabad elektronok létre külső belsejében a fém, mint a szabadon folyó folyadék vagy elektron gáz, melyeket véletlenszerűen mozog minden irányban. Bizonyos körülmények között, mint például létre a feszültségkülönbség, elektron mozgása kap egy bizonyos irányba, és az elektromos áram.
Elmélet fémes állapotban fém álló anyag pozitív töltésű ionok, körül negatív töltésű részecskék - elektronok gyengén kötött a sejtmagba. Ezek az elektronok folyamatosan mozognak belül a fém nem tartoznak az egy és néhány atom, és az összessége atomok.
Így, A jellemző kristályos fém atomi struktúra jelenléte az elektron gáz belsejében a fém gyengén kötődik a pozitív töltésű ionok. Egyszerű mozgását elektronok belsejében a fém és a kis kapcsolata az atomok jelenlétének meghatározására bizonyos fém fémes tulajdonságokat (magas elektromos és hővezető, fémes csillogás, alakíthatóság, stb).
Minden fém osztható két nagy csoportra - vas és nem vastartalmú fémek.
Fekete fémek sötét szürke, nagy sűrűségű (kivéve az alkáliföldfém), a magas olvadáspontú, és sok esetben polimorfizmust mutatnak. A legjellemzőbb fenti csoportba tartozó fémek a vas.
Szines fémek gyakran jellegzetes szín: piros, sárga, fehér. Van egy magas alakíthatóság, alacsony keménység, viszonylag alacsony olvadáspontú, jellemzi őket a hiánya a polimorfizmus. A legjellemzőbb fém ebben a csoportban a réz.
Minden fémek - sorolható az alábbiak szerint:
1. Vas fémek - vas, kobalt, nikkel, és közel a őket mangán tulajdonságait. Kobalt, nikkel és a mangán gyakran adalékként felhasznált vasötvözetek, valamint az alapját a megfelelő ötvözetek, hasonló tulajdonságaik, hogy erősen ötvözött acélok.
2. A tűzálló fémek (wolfram), amelynek olvadáspontja magasabb, mint a vas-hőmérséklet (azaz 1539 ° C) használunk adalék anyagként egy ötvözött acél, valamint az alapját a megfelelő ötvözetek.
3. A ritka földfémek (RMZ) - lantán, cérium, neodímium, prazeodímium, stb joinable úgynevezett lantanidák, és azokhoz hasonló tulajdonságok, ittrium és szkandium ..
4. Az alkáliföldfémek (lítium, kálium, nátrium, stb) nem alkalmazhatók a szabad fémes állapotban, kivéve a speciális eseteket.
Színesfémek vannak osztva:
1. Könnyű fémek - berillium, magnézium, alumínium, melynek kis sűrűségű.
2. A nemesfémek - ezüst, arany, platina csoportba tartozó fémek.
3. Olvadó fémek - cink, kadmium, higany, ón, ólom, bizmut, tallium, az antimon és elemek legyengült fémes tulajdonságokkal - gallium, germánium.