Анализ дефектов кристаллического строения металлов

О.М. Жигалина
Анализ дефектов 
кристаллического 
строения металлов
Методические указания к семинарам
по дисциплине «Физика металлов»
(модуль «Дефекты кристаллического строения»)

УДК 548.7
ББК 22.37
          Ж68
Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/46/book1733.html
Факультет «Машиностроительные технологии»
Кафедра «Материаловедение»
Рекомендовано Редакционно-издательским советом 
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия
Жигалина, О. М.
Анализ дефектов кристаллического строения металлов. МетоЖ68
дические указания к семинарам по дисциплине «Физика металлов» 
(модуль «Дефекты кристаллического строения») / О. М. Жигалина. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 33, [7] с. : ил.
ISBN 978-5-7038-4783-1
Рассмотрены методы расчета основных характеристик точечных 
и линейных дефектов кристаллического строения металлов, дислокационные реакции для металлов с различными решетками, критерии их 
оценки, а также случаи взаимодействия точечных дефектов с дислокациями. 
Для студентов, изучающих дисциплины: «Металлография», «Материаловедение», «Методы структурного анализа», «Современные методы исследования материалов», «Материалы микро- и наноэлектроники», «Микро- и наноструктурные материалы» и др.
УДК 548.7
ББК 22.37
	
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
	
© Оформление. Издательство 
ISBN 978-5-7038-4783-1	
     МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

Предисловие
Методические указания содержат материалы для подготовки к 
семинарам по темам «Точечные дефекты» и «Дислокации в кристаллической решетке». В материалы для каждого занятия входят 
теоретическая часть, задания, которые необходимо выполнить во 
время семинара, а также вопросы для самоконтроля и оценки 
уровня готовности к семинару.
Теоретический раздел к семинару по первой теме содержит 
информацию о точечных дефектах, их поведении при термической 
обработке, методах расчета и экспериментального определения 
основных характеристик (концентрации, энергии образования и 
миграции и т. д.). 
В материалы к семинару по второй теме включены сведения о 
классификации дислокаций, их основной характеристике — векторе Бюргерса, способах описания и оценки протекания дислокационных реакций в металлах с различными кристаллическими решетками, а также взаимодействии дислокаций с точечными дефектами. 
После освоения теоретической части студенты будут подготовлены к решению задач и смогут ответить на вопросы, которые 
приведены по каждой теме.
Цель занятий — формирование у студентов умений рассчитывать основные характеристики точечных дефектов, оценивать 
условия движения линейных дефектов и их взаимодействие между собой и с точечными дефектами в металлах.
После проведения семинаров студенты будут уметь:
• рассчитывать основные характеристики вакансий (энергию 
образования, концентрацию и т. д.) в металлах с различными решетками: объемноцентрированной кубической (ОЦК), гранецентрированной кубической (ГЦК), гексогональной плотноупакованной (ГПУ);
• оценивать изменение основных характеристик точечных 
дефектов металлов при увеличении температуры от комнатной до 
точки плавления;
3

• сравнивать характеристики различных видов точечных дефектов и делать выводы об их поведении в кристаллической решетке;
• анализировать роль точечных дефектов в процессах диффузии при различных температурах обработки металлов;
• определять тип и характеристики дислокаций;
• определять возможность протекания дислокационных реакций в металлах с различными кристаллическими решетками;
• оценивать критические напряжения скола и сдвига в металлах в различных системах скольжения дислокаций.
Для подготовки к занятиям студентам прежде всего следует 
пользоваться учебным пособием Жигалиной О.М. «Дефекты кристаллического строения» (М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
2005. 94 с.).
В соответствии с рабочей программой дисциплины «Физика 
металлов» за каждое занятие студент получает от нуля до двух рейтинговых баллов. Итоговая оценка отражает степень готовности, 
активность на семинаре и правильность решения задач.
До занятия студентам необходимо ознакомиться с содержанием теоретической части методических указаний, так как перед 
началом работы проводится опрос для оценки уровня подготовленности к семинару в форме тестирования: за 10 мин нужно 
ответить на два вопроса, за правильные ответы на два вопроса — 
один балл.
По окончании семинара в качестве отчета студент предъявляет преподавателю правильно решенные задачи и получает еще 
один балл. В итоге выставляется рейтинговый балл, учитываемый 
при оценке модуля № 2 дисциплины «Физика металлов».