Materiale știință - știința care studiază structura și proprietățile materialelor, precum și stabilirea unei conexiuni între compoziția lor, structură și proprietăți. Sub materialele trebuie înțelese ca metale sau compuși metalici.
Știința „metalurgie“ - ca parte a materialelor originea în mijlocul secolului al XIX-lea. Prima dată relația dintre structura și proprietățile metalelor gasite P.P.Anosov (1799-1855 gg.), Aplicata la inceput studiul microscop. Mai târziu (1863) microscop pentru a studia structura metalelor utilizate Sorbie (England). Cu toate acestea, bazele metalurgiei științifice au fost stabilite restante metalurgist română D.K.Chernovym (1839-1921gg.), Care, în lucrarea sa a fost numit în literatura de specialitate tatăl lui metalografice.
O continuare a DK Chernov a fost cercetarea N.V.Gutovskogo, N.P.Chizhevskogo, R.Austena și mai târziu A.M.Bochvara. G.V.Kurdyumova. Kurnakov și colab.
Evoluțiile din ultimii ani domeniul fizicii rezistenta si plasticitatea a permis să transfere metalurgiei fizice la un nivel calitativ nou și a oferit un progres fără precedent în dezvoltarea materialelor structurale și instrument în diverse domenii ale tehnologiei.
structură metalică 1.Atomno-cristalin
1.1. Clasificarea metalelor
În anumite metale înțeleg grup de elemente dispuse în partea stângă a tabelului periodic al lui Mendeleev. Tehnica pentru substanțele conștiente de metal cu „luciu metalic“, într-o anumită măsură, inerente în toate metalele și plasticitate. Pe această bază metalele pot fi distinse cu ușurință de nemetale, cum ar fi lemnul, piatra, sticla sau portelan.
Particularitatea structurii materialelor metalice este că ele sunt construite în principal din atomi în care electronii exteriori sunt slab legați la nucleu. Ea determină, de asemenea, caracterul special al interacțiunii chimice dintre atomii de metal și proprietăți metalice. Electronii sunt încărcate negativ, și suficient pentru a crea o diferență de potențial este neglijabilă, astfel încât mișcarea electronilor lansate spre polul încărcat pozitiv, crearea unui curent electric. Acesta este motivul pentru care metalele sunt bune conductoare de curent electric și nu sau nemetale sunt. legătură slabă electronul exterior cu nucleul determină proprietățile chimice și fizice ale metalelor.
În virtutea caracteristicilor de mai sus de metale și aliajele lor au următoarea structură atomică cristalină. In anumite zone ale rețelei cristaline sunt aranjate ioni incarcati pozitiv si electroni liberi crea exterior în interiorul metalului, ca lichid cu curgere liberă sau gaz de electroni, care se deplasează în mod aleatoriu în toate direcțiile. În anumite condiții, cum ar fi crearea unui potențial de diferență, mișcarea de electroni devine o anumită direcție, și un curent electric.
Teoria metalelor în stare metalică este o substanță constituită din ioni încărcați pozitiv, înconjurate de particule încărcate negativ - electronii slab legați la nucleu. Acești electroni sunt deplasate în mod continuu în interiorul metalului nu aparțin unuia și unele atom, și atomii totalității.
Astfel, o trăsătură caracteristică a structurii atomice de metal cristalin este prezența gazului de electroni în interiorul metalului este slab asociat cu ioni incarcati pozitiv. mișcarea ușoară a electronilor în interiorul metalului și mici legătura lor cu atomii determină prezența anumitor proprietăți metalice metalice (conductivitate ridicată electrică și termică, luciu metalic, ductilitate, etc.).
Toate metalele pot fi împărțite în două grupe mari - metale feroase și neferoase.
metale feroase gri închis, cu densitate mare (cu exceptia alcalino-pamantos), un punct de topire ridicat, și în multe cazuri, polimorfismul exponat. Metalul cel mai tipic al acestui grup este de fier.
Metale neferoase au adesea o culoare caracteristică: roșu, galben, alb. Au o ductilitate ridicată, duritate scăzută, un punct de topire relativ scăzut, acestea sunt caracterizate prin absența polimorfismului. Metalul cel mai tipic al acestui grup este din cupru.
Toate metalele - pot fi clasificate după cum urmează:
1. Metale fier - fier, cobalt, nichel, și aproape de ei în proprietățile lor de mangan. Cobalt, nichel și mangan sunt adesea folosite ca aditivi de fier aliaje, precum și baza pentru aliajele respective, similare în proprietățile lor la oțeluri înalt aliate.
2. Metalele refractare (wolfram), al căror punct de topire este mai mare decât temperatura de fier (adică 1539 ° C) este utilizat ca aditiv la un aliaj de oțel precum și baza pentru aliajele respective.
3. Metale pământurilor rare (RMZ) - lantan, ceriu, neodim, praseodim, etc numit lantanidelor joinable și similare acestora în proprietăți, ytriu și scandiu ..
4. alcalino-pamantoase (litiu, potasiu, sodiu, etc.) nu sunt aplicabile în stare metalică liberă, cu excepția cazurilor speciale.
metale neferoase sunt împărțite:
1. Metale ușoare - beriliu, magneziu, aluminiu cu densitate scăzută.
2. prețioase metale - argint, aur, metale din grupa platinei.
3. Metale - zinc fusibile, cadmiu, mercur, staniu, plumb, bismut, taliu, antimoniu și elemente cu proprietăți metalice - galiu, slabiti germaniu.