Строение металлов

Металлы и сплавы в твердом состоянии являются кристаллическими телами. Атомы кристаллических тел, находясь в непрерывном движении, под действием межатомных сил совершают колебательные движения относительно центров устойчивого равновесия и располагаются в определенном порядке относительно друг друга. Кристаллическая структура металлов схематично описывается кристаллической решеткой, которая представляет собой вполне определенное для каждого металла расположение точек, изображающих центры устойчивого равновесия атомов (рис. 7).

При определенных условиях охлаждения жидкий металл затвердевает в твердое кристаллическое тело правильной формы – монокристалл. Структура его будет соответствовать одной из приведенных выше кристаллических решеток. Подобный монокристалл, но имеющий неправильную форму, называют кристаллитом. В промышленных условиях затвердевание металла начинается одновременно во многих центрах кристаллизации. Поэтому после затвердевания такой металл состоит из огромного числа отдельных прочно сросшихся между собой кристаллитов. Такое тело называют поликристаллитом.

Обычно размеры зерен составляют 0,01–0,1 мм, но иногда они могут достигать нескольких миллиметров. Неметаллические вещества в процессе кристаллизации основного металла как бы выжимаются на границы зерен и располагаются между ними в виде тонкой сетки или отдельных включений разнообразной формы и размеров. Свойства металлов и сплавов в значительной степени зависят от их кристаллической структуры, величины и формы зерен и неметаллических включений.