Металлы состоят из положительных ионов, которые удерживаются между собой электронами. Положительные ионы образуют так называемые кристаллические решетки в узлах которых располагаются сами положительные ионы. У разных металлов образуются разные кристаллические решетки.
объемно-центрированная кубическая решетка (оцк) Гексагональная плотно упакованная решетка (ГПУ)
Объемно-центрированная кубическая решетка (ОЦК) 

Вольфрам, молибден, ванадий, хром, ниобий, барий, свинец, калий, натрий, литий, титан бета, цирконий бета, альфа-железо (Feα)-феррит

Гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК)

Церий, стронций альфа, алюминий, медь,торон, серебро, золото, никель, свинец, паладий, платина, родий, теннесин, гамма-железо (Feγ)-аустенит

гранецентрированная кубическая решетка (гцк) Гексагональная плотноупакованная решетка (ГПУ) 

Магний, цинк, кадмий, берилий, титан, осмий, рутений, кальций бета, кобальт бета.

орторомбическая

 

Орторомбическая

Цементит-карбид железа Fe3C

 

 

Координационное число – это число равноудаленных атомов. Чем больше координационное число тем больше плотность упаковки.

координационное число

Координационное число решетки ОЦК – 8; ГЦК – 12; ГПУ – 12.

Коэффициент компактности растет с увеличением координационного числа.

Для решеток ОЦК-60%, ГЦК-74%, ГПУ – 74%.

Дефекты кристаллических решеток

В кристаллических решетках бывают дефекты. Дефекты влияют на прочность металла.

Различают точечные, линейные, поверхностные и объемные дефекты.

Вакансия – это свободное место в кристаллической решетке оставшееся после выхода из нее атома (дислоцированного атома). Количество вакансий увеличивается при нагревании.

Дислокация (краевая дислокация) – линия вдоль которой нарушено правильное расположение атомов. Линия АВ на рисунке это дислокация.

Кристаллические решетки металла образуют зерно, их границы относятся к поверхностным дефектам. К объемным дефектам относятся – поры и трещины.

Примеры дефектов кристаллических решеток

Точечные дефекты Вакансии Линейные дефекты Дислокации (краевая дислокация) Поверхностные дефекты Границы зерен
точечные дефекты линейные дефекты поверхностные дефекты

 

Объемные дефекты

объемные дефекты объемные дефекты