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不銹鋼熱交換器管的晶體缺陷。

來源:小編 發(fā)布時間:2021-09-17 次瀏覽

研究不銹鋼熱交換器管觀察到的現(xiàn)象(擴散、變形等)和現(xiàn)代科學(xué)實驗方法探索的結(jié)果,直接或間接地證明在實際的不銹鋼熱交換器管晶體中,原子的規(guī)則排列并不完整,存在一系列缺陷。下面小編就給大家介紹一下以下幾個缺陷。

1.空位和脫位原子。

在晶體中,原子以結(jié)晶點為中心振動。在某一瞬間,個別原子可能獲得足夠大的振動能量,離開正常的平衡位置,跑到另一個空的結(jié)點位置,跑到結(jié)點中間的不平衡位置。這時在實際晶體中形成兩種缺陷:空位和脫位原子。

空位是指原子離開平衡位置后,晶格上留下未被原子占有的結(jié)點。脫位原子是指在結(jié)晶點的間隙處處于不平衡位置的原子。

無論形成空位還是脫位原子,附近原子之間的力都失去了平衡,結(jié)晶結(jié)構(gòu)的規(guī)則性被破壞,結(jié)晶變形。此外,它們都不是固定的,它們會在晶體內(nèi)部移動或消失,或者產(chǎn)生新的空位或脫位原子,隨著溫度的增加,它們的數(shù)量也會增加。空位或脫位原子在晶體中的移動是不銹鋼熱交換管原子擴散的依據(jù)。

從幾何形狀來看,空位或脫位原子可稱為晶體結(jié)構(gòu)中的一些缺陷。

2.錯誤。

錯位有兩種基本形式:刃型錯位和螺型錯位。這里只簡單說明刃型的錯誤。刃型錯誤(圖15)是同一晶體的某個部位,上部比下部多一層原子面。圍繞錯位端部,晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)則性受到嚴(yán)重干擾。離位錯端部愈遠(yuǎn),晶格歪扭逐漸減小。晶體中位錯的存在,是現(xiàn)代不銹鋼換熱器管塑性變形和強度的理論基礎(chǔ)。

錯位是晶體結(jié)構(gòu)中的線條缺陷。

3.嵌入馬賽克。

多晶體不銹鋼熱交換管的各晶粒,實際上很多碎片塊組成。這些碎片稱為鑲嵌塊。嵌鑲塊尺寸約為10-~10-厘米,各嵌鑲塊之間互相傾斜很小的角度(小于1度)。嵌鑲塊往往是由于液體金屬摻有雜質(zhì),結(jié)晶時體積收縮,以及在機械力量的作用下形成;通過冷加工變形還可以進一步細(xì)碎。在嵌鑲塊邊界上,原子排列的規(guī)則性也受到嚴(yán)重干擾。

    嵌鑲塊邊界以及前述的晶界,都屬于晶體結(jié)構(gòu)中的面缺陷。

最后,應(yīng)該指出,在實際的晶體結(jié)構(gòu)中,上述缺陷的存在,尤其是晶體邊界和鑲嵌邊界,會增加不銹鋼熱交換器管本身的能量,使不銹鋼熱交換器管本身處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由于這些缺陷的出現(xiàn),意味著在缺陷處及其附近,相當(dāng)數(shù)量的原子互聞的作用力失去了平衡,偏離了低能量的穩(wěn)定位置,所以每當(dāng)溫度上升,原子就能獲得足夠的活動能力,多晶體就能通過減少缺陷數(shù)量來降低自己的能量,向比較穩(wěn)定狀態(tài)的組織發(fā)生變化。這導(dǎo)致不銹鋼熱交換器管內(nèi)部組織發(fā)生的晶體粒子化、晶體粒子成長等現(xiàn)象,不銹鋼熱交換器管的性能也發(fā)生了變化。由此可見,晶體結(jié)構(gòu)的缺陷及其數(shù)量的變化,是引起不銹鋼熱交換器管內(nèi)部組織一定變化的依據(jù),也是改變不銹鋼熱交換器管性能的重要因素。http://www.hstgss.com/