Анизотропии свойств металлов

Вакансии –представляют собой узлы решетки, в которых атомы отсутствуют («дырки»). Причина – активация атомов, которая есть всегда, если температура выше 0 градусов Кельвина.

В кристаллах всегда есть атомы, кинетическая энергия которых выше средней. Такие атомы, особенно, если они находятся вблизи поверхности, могут выйти на поверхность кристалла, а их место займут атомы, находя

щиеся дальше от поверхности, а принадлежащие им узлы кристаллической решетки окажутся свободными. Так возникают тепловые вакансии, т. е. возникающие при нагреве.
Вакансии искажают кристаллическую решетку изменяя тем самым, например электропроводность, кроме того играют определенную роль в диффузионных процессах, протекающих в металлах.
При комнатной температуре концентрация вакансий невелика, но при повышении температуры, особенно вблизи температуры плавления резко возрастает, но все равно мала – до 2 % при температуре плавления.
Быстрым охлаждением вакансии можно зафиксировать (скорость охлаждения велика, и атомы не успевают вернуться в исходное положение). Такие вакансии называют закалочными.
Вакансии образуются не только в результате нагрева, но и при пластической деформации.
Перемещаясь по кристаллу одиночные вакансии могут встречаться. В этом случае они могут объединяться в пары, образуя дивакансии (бивакансии), т. к. при этом уменьшается их суммарная поверхность, устойчивость такой спаренной вакансии возрастает. Возможно также образование тривакансий и целых цепочек.

	Межузельные атомы (дислоцированный атом) – сместившиеся из узлов решетки в межузельные промежутки. Образуется редко, т к энергия их образования очень велика, в несколько раз больше образования вакансий.
	Примесные атомы – занимают место основных атомов или внедряются внутрь ячейки.

Точечные дефекты оказывают влияние на физические свойства металлов: электропроводность, магнитные свойства и т.д., а также на фазовые превращения в металлах и сплавах. На механические свойства влияют мало.

Ли Линейные дефекты имеют малые размеры в двух измерениях и большую протяженность в третьем. Особо важным видом линейных дефектов являются дислокации – локализованные искажения кристаллической решетки, вызванные наличием в них «лишней» атомной плоскости или экстраплоскости.

Краевая линейная дислокация –область несовершенств кристаллической решетки вокруг края экстраплоскости. Если экстраплоскость находится в верхней части кристалла то дислокацию называют положительной и обозначают «+», если в нижней, то отрицательной «– ». Дислокации одного знака отталкиваются, а противоположного – притягиваются.

Кроме краевых дислокаций в кристаллах могут образовываться винтовые дислокации, которые получаются путем частичного сдвига и закручивания.

Дислокации образуются уже при кристаллизации металла, а также в процессе пластической деформации и фазовых превращениях.
Важной характеристикой дислокационной структуры является плотность дислокаций (). Плотность дислокаций – суммарная длина дислокаций, приходящаяся на единицу объема V кристалла. Для отожженнных металлов =10⁶ – 10⁸ см^-2. После холодной деформации увеличивается до 10¹¹ – 10¹² см^-2.

Вектор Бюргерса – это мера искаженности кристаллической решетки обусловленная присутствием в ней дислокации; он характеризует сумму всех упругих смещений решетки, накопившихся вокруг дислокации.

Дислокации оказывают влияние на механические свойства металлов.