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

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

26 Февраля 2017 17:42
Выпуск чугуна в странах СНГ в январе вырос на 5,6%

26 Февраля 2017 16:42
На ”ЧСЗ” построят барабанный смеситель для мариупольского металлургического комбината

26 Февраля 2017 15:41
Южнокорейский импорт стального лома в январе вырос на 22%

26 Февраля 2017 15:07
Выпуск чугуна в странах ЕС в январе вырос на 4%

26 Февраля 2017 14:33
В 2017 году ”НЭВЗ” построит для ”РЖД” 284 секции пассажирских и грузовых электровозов

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

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

Компания "РДМ" 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.