Металлы, особенности атомно-кристаллического строения

Данная методика является регламентацией объектов и процедур проверки (аттеста­ции) процесса предоставления услуг, анализа состояния производ­ства и правил принятия решения. Значительная часть рассматри­ваемой методики имеет принципиальное сходство с аналогичной методикой по сертификации услуг по техническому обслужива­нию и ремонту автомототранспортных средств. Однако в силу специфики рассматриваемого процесса из-за его технологического своеобразия настоящая методика имеет существенные отличия. Поэтому в настоящем параграфе рассмотрены только специфиче­ские моменты методики.

Для проведения сертификационных работ по оценке процесса перевозки пассажиров автомобильным транспортом субъект дол­жен содержать подвижной состав в надлежащем техническом со­стоянии. Для достижения такого положения ему необходимо рас­полагать сертифицированной системой технического обслужива­ния и ремонта автомототранспортных средств. Причем такая сис­тема может быть в структуре претендента либо на стороне.

Проверка процесса осуществляется комиссией экспертов-аудиторов, специалистов, компетентных в области систем качест­ва, технологии перевозок пассажиров автомобильным транспор­том, контроля качества и проверки сертифицированной услуги из числа сотрудников органа по сертификации услуг, включающей, при необходимости, специалистов в определенных конкретных областях знаний.

Основной целью проверки процесса предоставления услуг по перевозкам пассажиров автомобильным транспортом является сбор и анализ фактического материала, необходимого для объек­тивной оценки процесса предоставления сертифицируемых услуг. Собственно проверка состоит из сбора фактического материала по следующим пунктам:

1. Проверка наличия на предприятии-заявителе функциональ­ного подразделения, ответственного за сертификацию услуг по перевозкам пассажиров на всех этапах их предоставления и осу­ществляющего контроль за структурными подразделениями, обес­печивающими стабильный уровень услуг.

2. Проверка состояния и наличия документации на сертифи­цируемые виды услуг:

- нормативно-технической (ГОСТ, ТУ), технологической;

- методик, инструкций (руководств) по перевозкам пассажи­ров автомобильным транспортом предприятий, регламентирую­щих методы контроля.

В ходе проверки состояния технологической документации устанавливают соответствие технологической документации по Перевозкам пассажиров автомобильным транспортом существую­щим нормам и требованиям.

3. Проверка соблюдения технологической дисциплины. При проверке устанавливают:

- наличие на рабочих местах водителей, исполнительных ру­ководителей и специалистов необходимой нормативной и технико-технологической документации на проводимые перевозки автомо­бильным транспортом;

- обеспеченность маршрутов движения соответствующими документами, АТС, водительским со­ставом, инфраструктурой для поддержания в работоспособном состоянии водителей и подвижного состава, средствами регулиро­вания дорожного движения и обеспечения его безопасности;

- практическое выполнение непосредственным исполнителем услуг по перевозкам пассажиров автомобильным транспортом операций, содержащихся в технологических документах.

4. Проверка качества основных организационных элементов процесса предоставления услуг по перевозке пассажиров автомо­бильным транспортом. В ходе данной проверки устанавливается:

• соблюдение предприятием-заявителем правил и порядка предоставления заказчикам необходимой и достоверной информа­ции о предприятии и оказываемых им услугах (в соответствии с законодательными актами и нормативными документами);

• соблюдение предприятием-заявителем установленного ре­жима работы;

• соблюдение исполнителем сертифицируемых услуг сроков исполнения услуг, оговоренных в договорах (наряд-заказах) между исполнителем и заказчиком (потребителем) услуги;

• наличие претензий заказчиков к качеству исполнительных услуг.

5. Проверка результата оказания сертифицируемых услуг тре­бованиям нормативной документации. Данная проверка осуществ­ляется путем проведения оценки соответствия процесса перевозки пассажиров автомобильным транспортом на маршруте с использо­ванием подвижного и водительского состава претендента. Для проведения испытаний на проверяемом предприятии отбирают автотранспортные средства, выпущенные на линию для осуществ­ления процесса перевозок пассажиров. Результаты отбора заносят в Акт отбора образцов. Результаты проверки оформля­ются протоколом испытаний.

6. Проверка соответствия маршрутов движения требованиям НД.

По результатам исследования процесса перевозок пассажиров автомобильным транспортом составляется соответствующий акт. Отчет о проверке - акт проверки процесса предоставления ус­луг по перевозке пассажиров автомобильным транспортом с при­ложением, акт отбора образцов, протоколы испытаний и другие документы хранятся в ОСУ не менее срока действия сертификата соответствия.

Металлы, особенности атомно-кристаллического строения

В огромном ряду материалов, с незапамятных времен известных человеку и широко используемых им в своей жизни и деятельности, металлы всегда занимали особое место.

Подтверждение этому: и в названиях эпох (золотой, серебряный, бронзовый, железный века), на которые греки делили историю человечества: и в археологических находках металлических изделий (кованые медные украшения, сельскохозяйственные орудия); и в повсеместном использовании металлов и сплавов в современной технике.

Причина этого - в особых свойствах металлов, выгодно отличающих их от других материалов и делающих во многих случаях незаменимыми.

Металлы – один из классов конструкционных материалов, характеризующийся определ¨нным набором свойств:

· «металлический блеск» (хорошая отражательная способность);

· пластичность;

· высокая теплопроводность;

· высокая электропроводность.

Данные свойства обусловлены особенностями строения металлов. Согласно теории металлического состояния, металл представляет собой вещество, состоящее из положительных ядер, вокруг которых по орбиталям вращаются электроны. На последнем уровне число электронов невелико и они слабо связаны с ядром. Эти электроны имеют возможность перемещаться по всему объ¨му металла, т.е. принадлежать целой совокупности атомов.

Таким образом, пластичность, теплопроводность и электропроводность обеспечиваются наличием «электронного газа».

Все металлы, затвердевающие в нормальных условиях, представляют собой кристаллические вещества, то есть укладка атомов в них характеризуется определ¨нным порядком – периодичностью, как по различным направлениям, так и по различным плоскостям. Этот порядок определяется понятием кристаллическая реш¨тка.

Другими словами, кристаллическая решетка это воображаемая пространственная решетка, в узлах которой располагаются частицы, образующие твердое тело.

Элементарная ячейка – элемент объ¨ма из минимального числа атомов, многократным переносом которого в пространстве можно построить весь кристалл.

Элементарная ячейка характеризует особенности строения кристалла. Основными параметрами кристалла являются:

· размеры р¨бер элементарной ячейки. a, b, c – периоды реш¨тки – расстояния между центрами ближайших атомов. В одном направлении выдерживаются строго определ¨нными.

· углы между осями ( ).

· координационное число (К) указывает на число атомов, расположенных на ближайшем одинаковом расстоянии от любого атома в решетке.

· базис решетки количество атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку решетки.

· плотность упаковки атомов в кристаллической решетке – объем, занятый атомами, которые условно рассматриваются как жесткие шары. Ее определяют как отношение объема, занятого атомами к объему ячейки (для объемно-центрированной кубической решетки – 0,68, для гранецентрированной кубической решетки – 0,74)

Рис.1.1. Схема кристаллической решетки

Классификация возможных видов кристаллических решеток была проведена французским ученым О. Браве, соответственно они получили название «решетки Браве». Всего для кристаллических тел существует четырнадцать видов решеток, разбитых на четыре типа;

· примитивный – узлы решетки совпадают с вершинами элементарных ячеек;

· базоцентрированный – атомы занимают вершины ячеек и два места в противоположных гранях;

· объемно-центрированный – атомы занимают вершины ячеек и ее центр;

· гранецентрированный – атомы занимают вершины ячейки и центры всех шести граней

Рис. 1.2. Основные типы кристаллических решеток: а – объемно-центрированная кубическая; б– гранецентрированная кубическая; в – гексагональная плотноупакованная

Основными типами кристаллических реш¨ток являются:

1. Объемно - центрированная кубическая (ОЦК) (см. рис.1.2а), атомы располагаются в вершинах куба и в его центре (V, W, Ti, )

2. Гранецентрированная кубическая (ГЦК) (см. рис. 1.2б), атомы рассполагаются в вершинах куба и по центру куждой из 6 граней (Ag, Au, )

3. Гексагональная, в основании которой лежит шестиугольник:

o простая – атомы располагаются в вершинах ячейки и по центру 2 оснований (углерод в виде графита);

o плотноупакованная (ГПУ) – имеется 3 дополнительных атома в средней плоскости (цинк).

Понятие об изотропии и анизотропии

Свойства тела зависят от природы атомов, из которых оно состоит, и от силы взаимодействия между этими атомами. Силы взаимодействия между атомами в значительной степени определяются расстояниями между ними. В аморфных телах с хаотическим располохением атомов в пространстве расстояния между атомами в различных направлениях равны, следовательно, свойства будут одинаковые, то есть аморфные тела изотропны

В кристаллических телах атомы правильно располагаются в пространстве, причем по разным направлениям расстояния между атомами неодинаковы, что предопределяет существенные различия в силах взаимодействия между ними и, в конечном результате, разные свойства. Зависимость свойств от направления называется анизотропией

Чтобы понять явление анизотропии необходимо выделить кристаллографические плоскости и кристаллографические направления в кристалле.

Плоскость, проходящая через узлы кристаллической решетки, называется кристаллографической плоскостью.

Прямая, проходящая через узлы кристаллической решетки, называется кристаллографическим направлением.

Для обозначения кристаллографических плоскостей и направлений пользуются индексами Миллера. Чтобы установить индексы Миллера, элементарную ячейку вписывают в пространственную систему координат (оси X,Y, Z – кристаллографические оси). За единицу измерения принимается период решетки.

Рис.1.3. Примеры обозначения кристаллографических плоскостей (а) и кристаллографических направлений (б)

Для определения индексов кристаллографической кристаллографической плоскости необходимо:

· установить координаты точек пересечения плоскости с осями координат в единицах периода решетки;

· взять обратные значения этих величин;

· привести их к наименьшему целому кратному, каждому из полученных чисел.

Полученные значения простых целых чисел, не имеющие общего множителя, являются индексами Миллера для плоскости, указываются в круглых скобках. Примеры обозначения кристаллографических плоскостей на рис. 1.3 а.

Другими словами, индекс по оси показывает на сколько частей плоскость делит осевую единицу по данной оси. Плоскости,параллельные оси, имеют по ней индекс 0 (110)

Ориентация прямой определяется координатами двух точек. Для определения индексов кристаллографического направления необходимо:

· одну точку направления совместить с началом координат;

· установить координаты любой другой точки, лежащей на прямой, в единицах периода решетки

· привести отношение этих координат к отношению трех наименьших целыж чисел.

Индексы кристаллографических направлений указываются в квадратных скобкаж [111]

В кубической решетке индексы направления, перпендикулярного плоскости (hkl) имеют теже индексы [hkl].

Аллотропия или полиморфные превращения.

Способность некоторых металлов существовать в различных кристаллических формах в зависимости от внешних условий (давление, температура) называется аллотропией или полиморфизмом.

Каждый вид решетки представляет собой аллотропическое видоизменение или модификацию.

Примером аллотропического видоизменения в зависимости от температуры является железо (Fe).

Fe: – ОЦК - ;

– ГЦК - ;

– ОЦК - ; (высокотемпературное )

Превращение одной модификации в другую протекает при постоянной температуре и сопровождается тепловым эффектом. Видоизменения элемента обозначается буквами греческого алфавита в виде индекса у основного обозначения металла.

Примером аллотропического видоизменения, обусловленного изменением давления, является углерод: при низких давлениях образуется графит, а при высоких – алмаз.

Используя явление полиморфизма, можно упрочнять и разупрочнять сплавы при помощи термической обработки.

Магнитные превращения

Некоторые металлы намагничиваются под действием магнитного поля. После удаления магнитного поля они обладают остаточным магнетизмом. Это явление впервые обнаружено на железе и получило название ферромагнетизма. К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель и некоторые другие металлы.

При нагреве ферромагнитные свойства металла уменьшаются постепенно: вначале слабо, затем резко, и при определ¨нной температуре (точка Кюри) исчезают (точка Кюри для железа – ). Выше этой температуры металлы становятся парамагнетиками. Магнитные превращения не связаны с изменением кристаллической решетки или микроструктуры, они обусловлены изменениями в характере межэлектронного взаимодействия.