Граница между зернами в чистых металлах

В чистых металлах граница между зернами имеет толщину всего в несколько атомных диаметров, но в технических металлах и сплавах вследствие присутствия различных примесей в этом пограничном слое его толщина увеличивается до сотен и тысяч атомных диаметров. Строение жидкого металла. Жидкий металл при температуре, близкой к точке плавления, близок по структуре к твердому кристаллическому металлу. Прежде считали, что в жидком состоянии металл даже около точки плавления по атомному строению напоминает газ. Однако сравнение скрытой теплоты плавления и скрытой теплоты испарения показывает, что последняя в 30—40 раз больше первой. Поэтому при переходе расплавленного металла в газ межатомные связи устраняются практически полностью, а при плавлении твердого металла они лишь немного ослабляются. Подобный метод схож с тем, который используются при производстве автомобильных дисков и шин, именно поэтому автошины континенталь отличаются столь высокой стойкостью и долговечностью.

Тепловое движение атомов в реальных кристаллах сводится, с одной стороны, к колебаниям их относительно узлов решетки, а с другой, — к перескокам атомов с большим избытком энергии в промежутки решетки и из одного узла в другой. Все это приводит к смещению атомов в решетке и к образованию вакансий. До температуры плавления размеры этих смещений невелики, и кристаллическая решетка твердого металла мало отличается от правильной решетки идеального кристалла. После перехода точки плавления количество смещенных атомов и вакансий возрастает так резко, что правильность размещения атомов в узлах решетки нарушается. Однако и после разрушения решетки у жидкого металла сохраняется, по крайней мере вблизи точки плавления, тот же характер колебательных движений атомов. Разница будет лишь в том, что центры этих колебаний уже не неподвижны, а периодически перемещаются.

Разрушение кристаллической решетки при плавлении металла еще не означает полного уничтожения упорядоченности в расположении атомов. Атомные связи при плавлении ослабляются сравнительно немного, и относительное размещение ближних атомов почти сохраняется. В. И. Данилов путем рентгеноструктурного анализа доказал, что у металлов с плотносложенной решеткой после расплавления дальний порядок, т. е. размещение атомов в узлах пространственной кристаллической решетки, нарушается, а ближний порядок, характеризующий правильность расположения ближних соседей данного атома, сохраняется.