Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Черная металлургия -> Легированная конструкционная сталь -> Общая информация о легировании конструкционной стали -> Общая информация о легировании конструкционной стали

Общая информация о легировании конструкционной стали

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  ...  10  11  12  ...  20  21  22 

ГЛАВА II

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СПЛАВАХ ЖЕЛЕЗА С УГЛЕРОДОМ

1. Кристаллическая структура металлических элементов

В периодической системе Д. И. Менделеева легирующие элементы располагаются главным образом в третьем, четвертом и пятом периодах. Положение элементов в периодической системе определяет строение электронных оболочек атомов, с которым связаны почти все основные физические и химические свойства элементов (за исключением, например, удельного веса и некоторых других свойств), а также характер межатомной связи. В современной физике строение электронных оболочек описывается с помощью так называемых квантовых чисел. Каждой совокупности четырех квантовых чисел отвечают наиболее вероятные участки пребывания электронов на различных энергетических уровнях. Электроны с одинаковым главным квантовым числом п образуют общую группу. Чем больше главное квантовое число п (оно всегда имеет целое значение), тем дальше от ядра атома расположено электронное облако, составленное электронами одной и той же квантовой группы. Второе квантовое число l характеризует вытянутость электронного облака, третье т определяет ориентацию направления, в котором это облако вытянуто, наконец, четвертое т, характеризует cпин электронов.

Для краткого описания возможных квантовых состояний электронов принята специальная система обозначения. Буквой s обозначается состояние данной квантовой группы, когда l = 0; буквой р при l = 1; d при 1 = 2 и f, когда l = 3.

В табл. 9 приведено распределение электронов у важнейших элементов по квантовым состояниям.

Сопоставляя данные табл. 9 с периодической системой Д. И. Менделеева, можно заметить повторяемость в каждом периоде последовательности построения электронных оболочек атомов. В то же время элементы одной и той же группы имеют одинаковое строение внешней электронной оболочки, отличающееся только значением главного квантового числа. Известно, что элементы, расположенные в одной группе периодической системы, обладают одинаковой валентностью и аналогичными химическими и физическими свойствами.

Следовательно, существует совершенно определенная зависимость между строением внешних электронных оболочек, валентностью и другими свойствами элементов. Фактически периодичность в построении электронных оболочек и приводит к периодическому повторению (аналогии)

основных физических и химических свойств элементов. Строение электронных оболочек атомов определяет также тип междуатомных связей при образовании частиц вещества. Различают четыре типа междуатомной связи: ионную, ковалентную, полярную и металлическую.

На рис. 5 схематично приведены указанные типы связей и показано соответствующее им распределение электрической плотности в оболочках атомов.

В металлах наибольшее значение имеет металлическая связь, при которой электроны внешних оболочек атомов не принадлежат каким-либо конкретным атомам, а, перемещаясь в силовом поле, составляют ту среду, где размещены положительные ионы металла. Силы, связывающие атомы в металлических телах, имеют электрический характер и должны рассматриваться как результат притяжения между положительными ионами, образовавшимися в результате вычета наружных электронов, и объединенными наружными электронами. Значение валентности, проявляемой металлами при их соединении с неметаллическими элементами, полностью утрачивается в металлических телах, и атомы данного металлического тела объединяются в сколь угодно большие группы с полной коллективизацией внешних (валентных) электронов.

Следует указать на некоторые особенности металлической связи у так называемых металлов переходных групп. К последним относятся химические элементы — металлы, имеющие не полностью достроенные внутренние электронные оболочки. Из табл. 9 видно, что недостроенные внутренние оболочки имеют почти все основные легирующие элементы — Cr, Ni, Mo, W, Nb,

Mn, Ti, V, Zr, Co, а также и Fe, являющиеся, следовательно, металлами переходных групп. В квантовой механике доказывается, что при сближении невозбужденных атомов металлов и, в частности, при их сочленении в кристаллические образования в связи с возникновением междуатомного взаимодействия энергетические уровни валентных электронов «размываются» в полосы. У металлов переходных групп в этом случае происходит «размытие» в полосу уровней не только валентных электронов, но электронов недостроенных подгрупп (например, у никеля 3 d-уровня), причем происходит частичное перекрытие первых уровней вторыми. Последнее указывает на то, что в создании междуатомной связи у металлов переходных групп принимают участие также электроны недостроенных внутренних оболочек, что, возможно, и обеспечивает еще более прочную связь, характерную для этой группы металлов.

Следует, однако, учитывать, что в твердых телах, даже в телах, представляющих собой чистые элементы, нередко действует не один, а несколько типов связи.

В кристаллах легирующих элементов и углерода наблюдаются следующие типы связей:

1. Металлическая во всех встречающихся модификациях Be, Ti, V, Сг, Со, Ni, Си, Zr, Mo, W, А1, Та, а также у Fe.

2. В основном металлическая, возможно, однако, существование слабой ковалентной (а и в-Мп).

3. Смешанная, в основном ковалентная (В).

4. Ковалентная [С (алмаз), Si].

5. Ковалентная и полярная [С (графит)].

Соответственно виду связи элементы, перечисленные в пункте 1, считаются типичными металлами. Марганец, поскольку в нем преобладают силы металлической связи, также относится к металлам. Элементы, указанные в пп. 3, 4, 5, не являются металлами. Понятно, что тип связи элементов при сплавлении их с другими элементами может изменяться. В частности, характер связи элементов в сплавах будет зависеть уже от природы фаз, в которых содержатся элементы. В большинстве случаев в металлических сплавах, в том числе и в конструкционной стали, преобладают фазы, имеющие силы металлической связи. Однако в отдельных неметаллических фазах, наблюдаемых, в частности, в легированной стали, встречаются и другие типы связи.

Если в кристаллах элементов действуют силы ковалентной или ковалентной и полярной связи, то элементарными частицами, образующими кристаллическую решетку, будут атомы. У элементов-металлов, для которых характерны силы металлической связи, кристаллическая решетка состоит из электроположительных ионов и валентных электронов, не закрепленных постоянно за каждым отдельным атомом, а «равномерно распределенных».

перемещающихся в промежутках между ионами. Ионы в металле также не остаются неподвижными: они совершают непрерывные колебания, амплитуда которых зависит от температуры, причем среднее положение их центра тяжести в пространстве и отмечается при изображении элементарных кристаллических решеток.

В табл. 10 приведены данные, характеризующие кристаллическое строение металлов, встречающихся в легированной стали.

У металлов чаше всего встречаются три типа элементарных решеток: кубическая объемноцентрированная, кубическая с центрированными гранями и гексагональная с плотной упаковкой ионов. Однако у отдельных элементов металлов встречаются и более сложные решетки. На рис. 6 представлены кристаллические решетки двух модификаций марганца. Из рис. 6, а видно, что а-марганец имеет крайне сложную кубическую решетку, содержащую 58 атомов, вероятно, с четырьмя различными видами ионизации. Кубическая решетка в-марганца (рис. 6,6) содержит 20 атомов, вероятно, в двух различных вариантах ионизации. Выше указывалось, что в а- и в-марганце, кроме основной металлической, возможно, существует также ковалентная связь. Предполагается, что сложная кристаллическая структура а- и в-марганца вызвана особым характером его междуатомной связи.

Кристаллическое строение неметаллов, как правило, отлично от кристаллического строения металлов.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  ...  10  11  12  ...  20  21  22 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.03.02   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:17 Арматура

12:38 Грузоперевозки от 1 до 20 тонн по Нижнему Новгороду и России

12:38 Перевозки грузов по Нижнему Новгороду и России.

12:31 Труба 325x6,7,8; 530х6,8 п/ш, г/к б/у восстановленная

11:56 Труба 426х11 13ХФА 40 тн

10:06 Прием металлолома, Вывоз, Круглосуточно.

09:32 Переводники НКТ

09:30 клапаны обратные и тарельчатые КОШЗ, КОБТ

09:26 Краны шаровые КШ, КШЗ

09:26 Круг сталь 35, в Ярославле.

НОВОСТИ

24 Сентября 2017 17:08
Реставрация слесарных тисков

23 Сентября 2017 16:33
Тайсунь – самый мощный мостовой кран в мире (26 фото)

25 Сентября 2017 17:05
”Shougang Hierro” через 2 года запустит железорудный проект стоимостью $1,5 млрд.

25 Сентября 2017 16:59
Выпуск стали в ЕС в августе вырос на 3,6%

25 Сентября 2017 15:16
Алюминиевая Ассоциация развивает алюминиевое производство в Чувашии

25 Сентября 2017 14:34
Американский импорт передельного чугуна в июле вырос на 72,5%

25 Сентября 2017 13:31
Итальянское производство штрипсов поселится в Тюмени

НОВЫЕ СТАТЬИ

Виды систем видеонаблюдения и их особенности

Автоматические системы управления гидроприводами

Что делает частотный преобразователь?

Аренда строительного оборудования и экономия на этом

Ледовые коньки и их виды

Особенности установки металлопластиковых окон

Общие черты консольных крановых установок

Расширительные баки и другие запчасти для газовых котлов

Гидроабразивная, лазерная и плазменная резка металла

Какие бывают коттеджные лифты

Торговое оборудование – помощник в продажах

Круг из нержавеющей стали 40ХН2МА

Стальная мебель — для ”чистых” помещений

Современные воздуховоды для вентиляционных систем

Аспекты выбора шуруповёртов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.