9. Ук-те причины образования равноосных кристаллов и усадочных раковин…..

Процесс кристаллизации представляет собой возникновение в жидкой фазе небольших объемов твердой фазы (центров кристаллизации) и последующий их рост. Сразу же после заливки металла в форму вследствие большой степени переохлаждения около стенок формы возникает большое число центров кристаллизации, из которых начинают расти кристаллы. Растут кристаллы в различных направлениях до тех пор, пока своими боковыми гранями не соприкоснутся друг с другом. Тогда образуется зона мелких равноосных кристаллов, после чего некоторые кристаллы начинают расти в глубь расплава, создавая зону вытянутых, столбчатых кристаллов. Такие кристаллы развиваются наиболее быстро в направлении, противоположном теплоотводу, пока растущие от различных поверхностей охлаждения кристаллы не соприкоснутся. В результате образуется столбчатая структура слитка. Однако часто перед фронтом кристаллизации возникают новые кристаллы, которые успевают развиться раньше, чем к этому месту приблизятся столбчатые кристаллы, растущие от поверхности охлаждения. В таких случаях рост столбчатых кристаллов прекращается и они заменяются более или менее равноосными. Образование зоны равноосных кристаллов связано с возникновением перед движущимся фронтом кристаллизации области переохлажденного расплава. В общем случае структура слитка состоит из наружного слоя мелких равноосных кристаллов, зоны столбчатых кристаллов и центральной зоны равноосных кристаллов. Сплавы, затвердевающие с образованием зоны столбчатых кристаллов, редко бывают однородными, так как обычно центр слитка обогащен различными примесями. Усадочная раковина, полость в металлическом слитке или фасонной отливке, образующаяся при затвердевании (кристаллизации) металла в результате усадки. У. р. располагается обычно в головной (прибыльной) части слитка или в тех объёмах отливки, куда при разливке попали последние порции жидкого металла. Служебная роль У. р. заключается в питании (в процессе кристаллизации) жидким металлом всех полостей, которые образуются под ней, поэтому стремятся возможно дольше сохранять в объёме, где располагается

10. Дайте определение понятию решетки Браве и приведите примеры их типов.

БРАВЕ́ РЕШЕТКИ, 14 трехмерных геометрических решеток, характеризующих все возможные типы трансляционной симметрии кристаллов. Браве решетки образуются действием операции переноса (трансляции) на любую точку кристалла. Браве показал, что все многообразие кристаллических структур можно описать с помощью 14 типов решеток, отличающихся формами элементарных ячеек и симметрией и подразделяющихся на 7 кристаллографических сингоний. Эти решетки были названы решетками Браве. Решетки Браве различаются симметрией элементарной ячейки, т. е. соотношением между ее ребрами и углами, а также центрированностью. Для выбора ячейки Браве используют три условия: - симметрия элементарной ячейки должна соответствовать симметрии кристалла, точнее наиболее высокой симметрии той сингонии, к которой относится кристалл. Ребра элементарной ячейки должны быть трансляциями решетки; - элементарная ячейка должна содержать максимально возможное число прямых углов или равных углов и равных ребер; - элементарная ячейка должна иметь минимальный объем. По характеру взаимного расположения основных трансляций или расположению узлов все кристаллические решетки разбиваются на четыре типа: примитивные (Р), базоцентрированные (С), объемно-центрированные (I), гранецентрированные (F). В примитивной Р-ячейке узлы решетки располагаются только по вершинам ячейки, в объемно-центрированной I-ячейке — один узел в центре ячейки, в гранецентрированной F-ячейке — по одному узлу в центре каждой грани, в базоцентрированной С-ячейке — по одному узлу в центрах пары параллельных граней. Типы решеток Браве:

кубические: примитивная, объемно-центрированная и гранецентрированная; гексагональная, тригональная; тетрагональные: примитивная и объемно-централизованная; ромбические: примитивная, базо-, объемно- и гранецентрированные; моноклинные: примитивная и базоцентрированная; триклинная.

11Опишите кристаллографические направления и плоскости. Кристаллографическими направлениями являются прямые, выходящие из принятой точки отсчета, вдоль которых на определенном расстоянии друг от друга располагаются атомы. На рисунке 4,а за точку отсчета принята вершина куба, при этом кристаллографическими направлениями являются его ребра (x, y, z). Могут быть выбраны и другие интересующие направления (например, – диагонали граней, рисунок 1). Кристаллографическими плоскостями являются плоскости, на которых расположены атомы, например, грани куба, его диагональные плоскости . Кристаллографические направления и плоскости принято обозначать индексами. Для определения индекса направления определяют координаты ближайшего к началу координат атома, лежащего на этом направлении, и выражают их через параметры решетки. Например, для направления ох ближайший атом имеет координаты: x=a; y=0; z=0. Выраженные через параметр аотносительные координаты запишутся [1 0 0]. Этими цифрами, заключенными в квадратные скобки, и обозначают индексы направлений вдоль оси охи параллельных ему направлений. Для других направлений по осям oy и ozиндексы выразятся: [0 1 0], [0 0 1] . Положение плоскости в пространстве определяется отрезками, отсекаемыми ею по координатным осям. Для верхней плоскости куба они равны: x=¥, y=¥, z=c. За индексы плоскостей принимают обратные величины этих координат. Для верхней плоскости они запишутся: 1/¥=0; 1/¥=0; 1/1=1. Полученные обратные величины, заключенные в круглые скобки (0 0 1), и называют индексами плоскостей.