Металдарды анизотропиясы

 

Трлі жазытытаы кристалл торларыны атом сандары мен араашытытары ртрлі. Осыан байланысты ртрлі баыттаы жеке кристалдарды (монокристалдар) асиеттері бірыай болмайды. Мндай былысты анизотропия деп атайды. Шын мнісінде металдар кп кристалды болады, кптеген дндерден (кристалдардан) трады. Барлы кристалдар анизотропты. Аморфты денелерде (мысалы, шайыр) кбінеки трлі баыттаы атомдарыны тыыздытары мен асиеттері де бірдей болады, яни изоэнтропты.

Кристалдану процестері

 

Металда кристалл торы пайда болып, сйы кйінен атты кйіне ту процесін кристалдану деп атайды.

Кристалдану теориясыны негіздерін алаан орыс алымы Д.К. Чернов. 1878 жылы орыс алымы, металлург Д.К. Чернов металдарды атаюы кристалдану орталыыны пайда болуынан басталатынын длелдеген. Олардан болаша кристалдарды бастапы (негізгі) стері тзіледі, содан кейін олара перпендикуляр стері тзіле бастайды (1.5 суретті ара).

а б

 

в г

а) дендритті атаю нобайы; б) сйы металды атаю нобайы;

в) дендритті суі; г) йма бетіндегі дендриттер

 

1.5 сурет - Дендридтті жне сйы металды атаю нобайлары

 

Металда кристалдарды пайда болу механизмі дендриттік сипат алады. Бастапы кристалдар ааша сас, дендрит деген ата ие болан (гректі дендрен-ааш деген сзінен). Дендридтерді суі мен кристалдарды тзілуі с аралы кеістіктегі сйы металмен толтыру арылы жреді. Кристалдар млшері се келе белгілі моментте бір-біріні ртрлі баытта суіне кедергі жасап, рилы сырт пішінге ие болады. Ондай кристалдарды дндер деп атайды. Дендриттік кристалдану кристалл орталытарыны ртрлі жылдамдыпен суімен сипатталады.

Кристалдану процесі екі кезенен трады: те майда кристалл дндеріні (кристалл орталытары) алыптасуы жне осы дндерден кристалды суі (1.6 суретті ара).

 

1.6 сурет - Кристалдану процесіні тізбекті кезедері

 

Кристалды суін оны орталытарына кптеген жаа сйы кристалл атомдарыны осылуымен тсіндіруге болады. Алдымен кристалдар зіні дрыс геометриялы пішінін сатай отырып еркін седі, кейіннен баса дамыан кристалмен кездескенде еркін су процесі тоталады. Екі кристалды жанасатын ырларында даму процесі тоталып, баса ырларында ана жаласады. Мны нтижесінде кристалды дрыс геометриялы пішіні саталмайды. Кристалдану орталытары нерлым кп болса, сорлым кристалды дндері майда болады. Кристалдану орталытарыны кп болуы металды салындау жылдамдыына байланысты. Металды салындау жылдамдыы шапша болан сайын кристалдану орталытары кбейеді жне майда дндерді де саны артады (1.7 суретті ара).

 

а б

 

1-Кристалдануды бастаталуы; 2-Кристалдануды аяталуы;

а) Баяу салындату; ) жылдам салындату; б) шапша салындату;

 

1.7 сурет - Металды салындау жылдамдыыны кристалдану орталытары мен пайда болан дндерге тигізетін сері

 

Біра металды салындау жылдамдыын немі реттеу ммкін емес. Металл атайанда оны дндері майда болып шыуы шін жасанды кристалдану орталытарын туызу ажет. Ол шін балыан метала арнайы заттарды осады, оларды модификаторлар деп атайды. Кристалды белгілі пішінге ие болуына тек ана оны баса кристалдармен сотыысуы ыпалын тигізбейді, сондай-а орытпаны рамы, салындау жылдамдыы, енгізілген оспалар сер етеді.