Прежде чем начать, необходимо рассмотреть значение кристаллической структуры, чтобы объяснить, что подразумевается под кристаллом и показать, как различные кристаллы в чистом металле отличаются друг от друга. Кристаллическое состояние в значительной степени является синонимом твердого состояния. При определенных условиях кристаллы могут существовать в жидкостях, а некоторые твердые вещества демонстрируют незначительные признаки кристалличности, но в целом твердые вещества являются кристаллическими, а жидкости — нет.
Критерием кристаллического состояния является расположение атомов в правильном порядке в пространстве и времени. Для большинства металлов это имеет сравнительно простую природу. Существование регулярного расположения атомов во многих твердых телах было давно выведено из изучения граней кристаллов, расщепления, оптических свойств и т. др. Но точное расположение атомов в данном твердом теле не могло быть определено до тех пор, пока не была разработана наука о рентгеновском анализе кристаллов.
Металлообработка на станках с ЧПУ
Заслуга оригинального эксперимента, который продемонстрировал, что рентгеновские лучи дифрагировали на кристаллах, принадлежит М. Лауэ, но инициация и раннее развитие науки в основном сопровождались сэром Уильямом Брэггом и его сыном, профессором У. Л. Брэггом. Эксперимент Лауэ был проведен в 1912 году, а к 1915 году Брэгги разработали основной метод анализа кристаллов с помощью рентгеновских лучей. С тех пор этот вопрос изучался многочисленными исследователями, были разработаны новые методы проведения анализов, усовершенствована экспериментальная техника и интерпретация результатов, а также проведено исследование кристаллической структуры большого числа веществ, включая многие металлы и сплавы.
Изучение поведения металлов во время затвердевания и последующего охлаждения дает знания об изменениях, которые происходят в металле во время их протекания. Однако часто он также предоставляет информацию о природе металла при атмосферной температуре. В этих исследованиях определяется изменение некоторых свойств с температурой и информация о природе металла получается путем вывода. Практически любое свойство может быть изучено таким образом, но в целом изменения с температурой исследуются с помощью тепловых, электрических, магнитных или объемных измерений.