Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки Изд. 2

URSS. 2021. 336 с. ISBN 978-5-9710-8306-1.

Серия: Классика инженерной мысли: металловедение

Типографская бумага

Мягкая обложка
Твердый переплет 3 варианта от 1053 р. ››

Аннотация

Рассмотрены методы индицирования направлений и плоскостей в кристаллах и построения стереографических проекций. Изложены стандартные способы описания кристаллических структур и на основе кристаллохимических представлений даны характеристики важнейших структурных типов фаз в металлических сплавах; элементарная теория дефектов решетки, определяющих важнейшие свойства металлов и изменения их структуры при обработке и эксплуатации. Рассмотрены... (Подробнее)

Содержание

Предисловие к первому изданию				7
Введение				8
Часть 1. КРИСТАЛЛОГРАФИЯ				10
Глава 1. Законы геометрической кристаллографии. Символы направлений и плоскостей				10
§ 1. Пространственная решетка				10
§ 2. Определение символов направлений и атомных рядов				12
1. Определение направления с помощью полярных координат				12
2. Метод стереографической проекции				13
3. Кристаллографическая сетка Вульфа				13
4. Определение символа направления в кристалле				14
§ 3. Определение символов плоскостей				17
1. Определение символа плоскости по отрезкам (параметрам)				17
2. Определение символа атомной плоскости по символам атомных рядов				20
3. Определение символа атомной плоскости по координатам трех узлов пространственной решетки				22
§ 4. Индицирование гексагональных и тригональных кристаллов				24
1. Индицирование плоскостей				25
2. Индицирование направлений				29
§ 5. Классы симметрии и координатные системы для описания кристаллов				30
1. Элементы симметрии кристаллических многогранников				30
2. Классы симметрии, сингонии, категории кристаллов. Координатные системы для описания кристаллов				39
§ 6. Зоны в кристаллах				51
Глава II. Структурная кристаллография и кристаллохимия				58
§ 7. Элементы симметрии кристаллических структур				58
§ 8. Пространственные группы симметрии кристаллических структур				69
1. Определение типа пространственной решетки Браве и правила выбора элементарной ячейки в кристаллической структуре				71
2. Определение символа пространственной группы симметрии				76
§ 9. Правильные системы точек и базис кристаллической структуры				78
1. Правильные системы точек				79
2. Базис кристаллической структуры				81
§ 10, Влияние различных факторов на кристаллическую структуру				84
1. Определение атомных радиусов				84
2. Определение ионных и ковалентных радиусов				86
3. Влияние кристаллохимических факторов на кристаллическую структуру				91
4. Влияние внешних факторов на кристаллическую структуру				94
§ 11. Плотнейшие шаровые упаковки в кристаллических структурах				98
1. Характеристики плотнейших шаровых упаковок				100
2. Правила определения плотнейших шаровых упаковок в кристаллических структурах				105
3. Координационные многогранники Полинга—Белова				109
§ 12. Структурные типы фаз в металлических сплавах				110
1. Структурный тип меди (A1)				111
2. Структурный тип вольфрама или а-железа (А2)				111
3. Структурный тип магния (ЛЗ)				111
4. Структурный тип алмаза (А4)				112
5. Структурный тип белого олова (AS)				112
6. Структурный тип NiAs (58)				113
7. Структурный тип CsC1 (В2)				113
8. Структурный тип CaF2(C1)				113
9. Структурный тип AuCu3 (L12)				113
10. Структурный тип 9—СuА12(С16)				114
11. Структурный тип MgCu2 (С15)				115
12. Структурный тип MgZn2 (C14)				116
13. Структурный тип MgNi2 (С36)				117
§ 13. Эпитаксиальные и двойниковые кристаллические структуры				117
1. Эпитаксиальные кристаллические структуры				117
2. Двойниковые кристаллические структуры				122
Часть 2. ДЕФЕКТЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ				127
Глава III. Точечные дефекты				127
§ 14. Виды точечных дефектов				127
§ 15. Термодинамика точечных дефектов				130
§ 16. Миграция точечных дефектов				133
1. Миграция вакансий				133
2. Миграция межузельных атомов				135
3. Миграция примесных атомов				136
§ 17. Источники и стоки точечных дефектов				137
§ 18. Комплексы точечных дефектов				137
1. Вакансионные комплексы				138
2. Комплексы собственный дефект—примесный атом				140
§ 19. Поведение вакансий при закалке и отжиге				142
1. Закалка				142
2. Отжиг				143
§ 20. Методы определения концентрации вакансий, энергии их образования и миграции				144
1. Концентрация вакансий и энергия их образования				144
2. Энергия активации миграции вакансий				147
Глава IV. Основные типы дислокаций и их движение				148
§ 21. Краевая дислокация				148
§ 22. Скольжение краевой дислокации				151
§ 23. Переползание краевой дислокации				156
§ 24. Винтовая дислокация				158
§ 25. Скольжение винтовой дислокации				162
§ 26. Смешанные дислокации и их движение				165
§ 27. Призматические дислокации				170
§ 28. Вектор Бюргерса				172
§ 29. Плотность дислокаций				178
§ 30. Методы выявления дислокаций в металлах				178
1. Метод ямок травления				179
2. Дифракционная (просвечивающая) электронная микроскопия				180
Глава V, Упругие свойства дислокаций				183
§ 31. Энергия дислокации				183
§ 32. Силы, действующие на дислокацию				187
§ 33. Упругое взаимодействие параллельных краевых дислокаций				189
§ 34. Упругое взаимодействие параллельных винтовых дислокаций				192
Глава VI. Дислокации в типичных металлических структурах				193
§ 35. Подразделение дислокаций на полные и частичные				193
§ 36. Энергетический критерий дислокационных реакций				195
§ 37. Дефекты упаковки				196
§ 38. Характерные полные (единичные) дислокации				202
1. Полные дислокации в г. п. решетке				202
2. Полные дислокации в г. ц. к. решетке				206
3. Полные дислокации в о. ц. к. решетке				208
§ 39. Частичные дислокации Шокли. Растянутые дислокации				210
1. Частичные дислокации Шокли в г. п. решетке				210
2. Частичные дислокации Шокли в г. ц. к. решетке				216
3. Частичные дислокации Шокли в о. ц. к. решетке				219
4. Ширина растянутых дислокаций				221
§ 40. Частичные дислокации Франка				223
§ 41. Стандартный тетраэдр и дислокационные реакции в г. ц. к. решетке				226
1. Стандартный тетраэдр Томпсона				226
2. Вершинные дислокации и дислокации Ломер — Коттрелла				230
3. Тетраэдр дефектов упаковки				233
§ 42. Стандартная бипирамида и дислокационные реакции в г. п. решетке				234
§ 43. Дислокационные реакции в о. ц. к. решетке				236
§ 44. Поперечное скольжение и переползание растянутых дислокаций				240
§ 45. Двойникующая дислокация				243
§ 46. Дислокации в упорядоченных сплавах				245
Глава VII. Пересечение дислокаций				247
§ 47. Пересечение единичных дислокаций				247
1. Пересечение краевых дислокаций				247
2. Пересечение краевой и винтовой дислокаций				250
3. Пересечение винтовых дислокаций				251
§ 48. Движение дислокаций с порогами				253
§ 49. Пересечение растянутых дислокаций				255
Глава VIII. Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами				257
§ 50. Взаимодействие дислокаций с примесными атомами				257
1. Атмосферы Коттрелла				257
2. Атмосферы Снука				261
3. Атмосферы Сузуки				262
§ 51. Взаимодействие дислокаций с вакансиями и межузельными атомами				262
Глава IX. Образование дислокаций				264
§ 52. Происхождение дислокаций				264
§ 53. Размножение дислокаций при пластической деформации				267
1. Источник Франка—Рида				267
2. Источник Бардина—Херринга				272
Глава X. Дисклинации				273
§ 54. Дисклинации в непрерывной упругой среде				273
§ 55. Дисклинации в кристаллической решетке				276
Глава XI. Границы зерен и субзерен				279
§ 56. Малоугловые границы				279
§ 57. Высокоугловые границы				283
1. Специальные и произвольные границы				284
2. Зернограничные дислокации				288
Глава XII. Торможение дислокаций				293
§ 58. Сила Пайерлса				293
§ 59. Торможение дислокаций при их взаимодействии с другими дислокациями и границами зерен				295
§ 60. Торможение дислокаций дисперсными частицами				298
1. Выгибание дислокаций между дисперсными частицами				298
2. Локальное поперечное скольжение				299
3. Перерезание дислокациями дисперсных частиц				300
§ 61. Торможение дислокаций атомами примесей и легирующих элементов				301
1. Торможение дислокаций атмосферами Коттрелла, Сузуки и Снука				301
2. Торможение дислокаций в твердых растворах				302
Задачи и упражнения к части 1				303
Задачи и упражнения к части 2				305
Приложение А. Определение нормали к плоскости (hkl)				311
Приложение Б. Обратная пространственная решетка и расчетные формулы для определения межплоскостных расстояний и углов между направлениями				312
Приложение В. Преобразование символов направлений и плоскостей при изменении выбора элементарной ячейки				317
Приложение Г. Построение стандартных стереографических проекций				319
Приложение Д. Формулы для кристаллографических расчетов				320
Приложение Е. Кристаллическая структура металлов, неметаллов и двойных соединений				322
Рекомендуемый библиографический список				332
Предметный указатель				333

Об авторах

Новиков Илья Изриэлович

Крупный советский ученый-металловед, специалист в области сверхпластичности. Доктор технических наук, профессор кафедры металловедения цветных металлов Московского института стали и сплавов (МИСиС). Окончил Московский институт цветных металлов и золота. После окончания аспирантуры в 1951 г. защитил кандидатскую диссертацию. В 1951–1955 гг. работал в Казахском горно-металлургическом институте (Алма-Ата). Был одним из организаторов лаборатории физики металлов в Физико-техническом институте АН Казахской ССР, которой заведовал по совместительству. С 1955 г. — доцент Московского института цветных металлов и золота. В 1964 г. защитил докторскую диссертацию. В 1965–1991 гг. заведовал кафедрой металловедения цветных металлов МИСиС. Заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Лауреат Государственной премии СССР (1982).

И. И. Новиков — ученик и последователь выдающегося ученого-металловеда, академика АН СССР А. А. Бочвара, сменивший его в качестве заведующего кафедрой металловедения цветных металлов. Первые его научные работы связаны с переходом сплавов из жидкого состояния в твердое, механическим поведением сплавов в этих условиях, особенностями неравновесной кристаллизации. Подробно изучив природу горячеломкости, он сформулировал выводы, позволяющие разрабатывать сплавы с высокой сопротивляемостью образованию горячих трещин при литье и сварке плавлением. Его работа по изучению закономерности влияния состава на жаропрочность многокомпонентных сплавов с использованием платины для стеклоплавильных аппаратов позволила сэкономить большое количество этого драгоценного металла и в 1982 г. была удостоена Государственной премии СССР. Продолжая работы А. А. Бочвара, он занимался исследованием природы сверхпластичности, созданием сплавов цветных металлов разнообразного назначения. Он также вел активную педагогическую деятельность: его учебники выдержали несколько изданий и были переведены на многие языки мира. Автор пяти монографий и более 250 научных статей.

Розин Константин Маркович

Профессор кафедры физики кристаллов физико-химического факультета Московского института стали и сплавов (МИСиС), ученик выдающихся профессоров МИСиС — Б. Н. Финкельштейна, А. Н. Крестовникова, М. П. Шаскольской.

Был студентом первого набора МИСиС. В 1953 г. окончил физико-химический факультет. В дипломной работе (руководитель — проф. Б. И. Финкельштейн) им впервые были обнаружены релаксационные максимумы внутреннего трения в легированных сталях, получившие название «эффект Финкельштейна—Розина». Этот эффект включен во все современные физические справочники. С 1963 г. его трудовая деятельность была неразрывно связана с кафедрой кристаллографии (физики кристаллов) МИСиС.

Область научных интересов К. М. Розина была связана с развитием физико-химических основ кристаллизации и разработкой оригинальных методов выращивания кристаллов. При его активном участии на кафедре физики кристаллов была создана учебно-исследовательская лаборатория по выращиванию водорастворимых монокристаллов для квантовой электроники. К. М. Розин — автор 5 учебников, 25 учебных пособий, в том числе «Практическая кристаллография» и «Кристаллофизика», 10 патентов и авторских свидетельств, более 100 научных работ в области теории и практики кристаллизационных методов. Он совмещал преподавательскую и научную деятельность с обширной научно-методической работой.