Микроструктура металла

От микро... и лат. structura - строение.

Строение металла, выявляемое с помощью микроскопа (оптического или электронного) (см. рис. 1-5). Микроскоп для исследования металла впервые применил П. П. Аносов (1831) при изучении булатной стали (см. Булат). Металлы и сплавы состоят из большого числа кристаллов неправильной формы (зёрен), чаще всего неразличимых невооружённым глазом (см. рис. 2 и 3 к ст. Металлография). Зёрна имеют округлую или вытянутую форму, могут быть крупными либо мелкими и располагаться друг относительно друга в определённом порядке или случайно. Форма, размеры и взаимное расположение, а также ориентировка зёрен зависят от условий их образования. Часть М., имеющая однообразное строение, называемое структурной составляющей (например, избыточные кристаллы, эвтектика, эвтектоид, в частности для железоуглеродистых сплавов аустенит, феррит, цементит, перлит,ледебурит, мартенсит). Количественное соотношение структурных составляющих сплава определяется его химическим составом и условиями нагрева и охлаждения. М. характеризуется также расположением и количеством некоторых дефектов кристаллической решётки (см. Дефекты в кристаллах). От М. зависят многие механические и физические свойства материала.

Снимки микроструктуры сплава алюминия с 5% меди, полученные с помощью оптического микроскопа

Рис. 1 Снимки микроструктуры сплава алюминия с 5% меди, полученные с помощью оптического микроскопа. Для сравнения сняты одни и те же участки сплава. Вверху и внизу представлены снимки одинаковых по составу сплавов, кристаллизовавшихся с разной скоростью охлаждения (вверху 180 град/мин, внизу 1 град/мин). На верхнем снимке увеличение в 2,5 раза больше, чем на нижнем

Снимки микроструктуры сплава алюминия с 5% меди, полученные с помощью рентгеновского микроскопа

Рис. 2 Снимки микроструктуры сплава алюминия с 5% меди, полученные с помощью рентгеновского микроскопа. Для сравнения сняты одни и те же участки сплава. Вверху и внизу представлены снимки одинаковых по составу сплавов, кристаллизовавшихся с разной скоростью охлаждения (вверху 180 град/мин, внизу 1 град/мин). Рентгеновская микроскопия выявляет более тонкое строение микрозёрен сплава (микродендриты - тёмные полосы, скопления атомов меди по границам субзёрен - светлые линии). На верхнем снимке увеличение в 2,5 раза больше, чем на нижнем.

Микроструктура сплава железа с хромом и никелем, наблюдаемая с помощью электронного микроскопа

Рис. 3 Микроструктура сплава железа с хромом и никелем, наблюдаемая с помощью электронного микроскопа. Крупные тёмные выделения образовались при высокой температуре. Мелкие выделения, возникшие при низкой температуре, не видны, но обнаруживаются благодаря вызванным ими искажениям решётки (область искажений имеет вид кофейного зерна)

слабо деформированный сплав (видны дислокации в виде тёмных прерывистых линий)

Рис. 4 Микроструктура сплава на основе молибдена, наблюдаемая с помощью электронного микроскопа: слабо деформированный сплав (видны дислокации в виде тёмных прерывистых линий)

сильно деформированный сплав (видны фрагменты, разделённые плотными скоплениями дислокаций)

Рис. 5 Микроструктура сплава на основе молибдена, наблюдаемая с помощью электронного микроскопа: сильно деформированный сплав (видны фрагменты, разделённые плотными скоплениями дислокаций)

В. Ю. Новиков

» Терминологический словарь