研究不銹鋼熱交換器管觀察到的現(xiàn)象(擴(kuò)散、變形等)和現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法探索的結(jié)果,直接或間接地證明在實(shí)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(gè)缺陷。
1.空位和脫位原子。
在晶體中,原子以結(jié)晶點(diǎn)為中心振動(dòng)。在某一瞬間,個(gè)別原子可能獲得足夠大的振動(dòng)能量,離開(kāi)正常的平衡位置,跑到另一個(gè)空的結(jié)點(diǎn)位置,跑到結(jié)點(diǎn)中間的不平衡位置。這時(shí)在實(shí)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(kāi)平衡位置后,晶格上留下未被原子占有的結(jié)點(diǎn)。脫位原子是指在結(jié)晶點(diǎn)的間隙處處于不平衡位置的原子。
無(wú)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(huì)在晶體內(nèi)部移動(dòng)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(huì)增加??瘴换蛎撐辉釉诰w中的移動(dòng)是不銹鋼熱交換管原子擴(kuò)散的依據(jù)。
從幾何形狀來(lái)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(cuò)誤。
錯(cuò)位有兩種基本形式:刃型錯(cuò)位和螺型錯(cuò)位。這里只簡(jiǎn)單說(shuō)明刃型的錯(cuò)誤。刃型錯(cuò)誤(圖15)是同一晶體的某個(gè)部位,上部比下部多一層原子面。圍繞錯(cuò)位端部,晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)則性受到嚴(yán)重干擾。離位錯(cuò)端部愈遠(yuǎn),晶格歪扭逐漸減小。晶體中位錯(cuò)的存在,是現(xiàn)代不銹鋼換熱器管塑性變形和強(qiáng)度的理論基礎(chǔ)。
錯(cuò)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(shí)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(shí)體積收縮,以及在機(jī)械力量的作用下形成;通過(guò)冷加工變形還可以進(jìn)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(shí)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(huì)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(dòng)能力,多晶體就能通過(guò)減少缺陷數(shù)量來(lái)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(zhǎng)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(jiàn),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/