GLAVA 4: GRE

1
GLAVA 4GREŠKE U CVRSTIM TELIMA
PITANJA OD ZNACAJA...
Koji se tipovi grešaka javljaju u cvrstim
telima?
Može li se broj i tip grešaka menjati i
kontrolisati?
Kako greške uticu na osobine materijala?
Da li su greške neprihvatljive?
1
2
TIPOVI GREŠAKA
Praznine atoma Intersticijski atomi
Supstitucijski atomi
Tackaste greške Linijske greške Površinske
greške
Dislokacije
Granice zrna
2
3
TACKASTE GREŠKE
Praznine
-nedostajuci atom u rešetki.
Umetnuti (intersticijski) atom
-"ekstra" atom se pozicionira medu druge atome.
3
4
RAVNOTEŽNA KONCENTRACIJATACKASTE GREŠKE
Ravnotežna koncentracija se menja sa
temperaturom!
4
5
MERENJE ENERGIJE AKTIVACIJE
Velicinu Q možemo odrediti iz
eksperimenta.
Rezultat merenja...
Prikaz rezultata...
5
6
PROCENA KONC. PRAZNINA
3
Naci ravnotežni broj praznina u 1m Cu na
1000C.
Dato je
Rešenje
6
7
RAVNOTEŽNA KONC. PRAZNINA

• Prikaz (110) ravni u NiAl
• niskoenergetskim
• elektronskim mikro-
• skopom.
• Porastom T rastu
• izdvojena ravanska
• ostrva atoma.
• Zašto? Ravnotežna konc.
• praznina se uvecava
• premeštanjem atoma
• sa kristala na ravan,
• gde se jedine u ostrva.

7
8
TACKASTE GREŠKE U LEGURAMA
Dva ishoda kada se ukljucak (B) doda nosiocu (A)
Cvrst rastvor B u A (na pr., proizv. raspored
tackastih grešaka)
ILI
Supstitucijska legura (npr., Cu u Ni)
Intersticijska legura (npr., C u Fe)
Cvrst rastvor B u A plus cestice neke nove
faze (obicno pri vecim kolicinama B)
Cestica sekundarne faze --razlicit sastav --cesto
razlicita rešetka.
8
9
LEGIRANJE POVRŠINE
Prikaz ravni (111) u Cu niskoenergetskim
elek- tronskim mikroskopom. Sn ostrva se
pomeraju na površini i legiraju" Cu sa
Sn atomima, i tako nastaje "bronza".
Ostrva se kontinualno pomeraju ka nelegira-
nim oblastima i ostav- ljaju sitne
pobudne ces- tice bronze. Postepeno, sva
ostrva nestaju.
9
10
SASTAV
Definicija Kolicine ukljucaka (B) i osnove (A)
u sistemu.
Dva opisa
Težinski
Atomski
Konverzije izmedu tež. i at. za jednu A-B
leguru
Osnova za konverziju
10
11
LINIJSKE GREŠKE
Dislokacije
su linijske greške, izazivaju klizanje
izmedu kristalnih ravni, kada se krecu,
proizvode trajnu (plasticnu) deformaciju.
Shema deformacija u cinku (HCP)
pre deformisanja
posle izduženja zatezanjem
klizne trake
11
12
INKREMENTALNO KLIZANJE
Dislokacijama je klizanje ravni
inkrementalno... Dislokaciona linija (pokretna
crvena tacka)... ...razdvaja prokliznuti
materijal na levoj strani od
neprokliznutog materijala na desnoj strani.
Simulacija kretanja dislokacija od leve prema
desnoj strani, pri smicanju kristala.
12
13
PREKIDANJE I FORMIRANJE VEZA
Kretanje dislokacija podrazumeva sukcesivno
udara- nje poluravni atoma (npr. od leve ka
desnoj strani). Veze duž ravni klizanja se
prekidaju i ponovo formi- raju sukcesivno.
Atomska shema kretanja ivicne dislokacije od
leve prema desnoj strani, pri smicanju kristala.
13
14
DISLOKACIJE I KRISTALNA REŠETKA
Rešetka gusto pakovane ravni i pravci se
pret- postavljaju.
shema dve gusto pakovane ravni.
Poredenje nekih kristalnih rešetki KPC
mnogo gusto pakovanih ravni/pravaca HGP
samo jedna ravan, 3 pravca KZC nema
Mg (HGP)
Rezultati ispitiva- nja zatezanjem.
pravac zatezanja
Al (KPC)
14
15
POVRŠINSKE GREŠKE GRANICE ZRNA
Granice zrna su granice izmedu kristala.
nastaju procesom ocvršcavanja, na primer.
imaju promenljivu orijentaciju kristala po
svojoj dužini. sprecavaju kretanje
dislokacija.
Ingot metala
Shema
8cm
15
16
OPTICKA MIKROSKOPIJA (1)
Upotrebljiva do uvecanja 2000X. Poliranjem se
uklanjaju površinski detalji (npr.,
ogrebotine, zarezi) Nagrizanjem se menja
reflektansa, u zavisnosti od orijentacije
kristala.
gusto pakovane ravni
mikrografija mesinga (Cu i Zn)
16
17
OPTICKA MIKROSKOPIJA (2)
Granice zrna...
su nesavršenost, su vrlo osetljive na
nagrizanje, mogu izgledati kao tamne
linije, menjaju pravce u polikristalu.
17
18
ZAKLJUCAK
Tackaste, linijske i površinske greške se
javljaju u cvrstim telima.
Broj i tip greške se može varirati i
kontrolisati (npr., T se kontroliše
koncentracija praznina)
Greške uticu na osobine materijala (npr.,
granice zrna uticu na klizanje u kristalu).
Greške mogu biti poželjne ili neprihvatljive
(npr., dislokacije mogu biti dobre ili loše,
zavisno od toga da li je plasticna
deformacija poželjna ili ne.)
18