Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Сопряжение фаз и внутренние напряжения

    Закалкой алмазов от температуры синтеза во включениях фиксируется не только фазовый состав кристаллизационной среды, ио и локальное распределение компонентов в них. По данным рентгенографического анализа, включения в синтетических алмазах представляют из себя поликристаллические образования, сопряженные с решеткой матрицы. Это вызывает значительные неоднородности в распределении внутренних напряжений по объему Включения, Последнее обстоятельство играет важную роль в формировании магнитных свойств включений, так как нарушения однородности напряжения создают высокий потенциальный барьер для смещения границ доменов прн намагничивании материала. [c.446]


    Содержание N1 в покрытиях более 4% значительно увеличивает пластичность покрытий, но одновременно увеличивает включение гидроокиси и водорода, которые способствуют разрушению покрытий, затормаживают движение дислокационных полей и концентрируют их в отдельных местах. Скопление энергии находит выход в образовании новых и росте имеющихся трещин. Этим представляется возможным объяснить невысокий рост микротвердости покрытий при значительном повышении внутренних напряжений II рода. Содержание N1 в покрытиях до 4% оказывает менее существенное влияние на процесс формирования вторичных структур при трении-сопряженных поверхностей, чем дальнейшее его повышение, При содержании N1 более 4% в покрытиях качественно изменяется структура сплава Ре — N1 и, как следствие этого, растет изнашиваемость покрытий. [c.40]

    Специфические условия Западной Сибири и Крайнего Севера также снижают надежность проложенных там трубопроводов. Грунты, особенно многолетнемерзлые, характеризуются локальными неоднородностями, которые трудно предусмотреть при проектировании и учесть при строительстве. В ре -зультате со временем происходит смещение первоначального положения пле -ти, увеличиваются внутренние напряжения в теле трубы, что резко повышает вероятность появления трещин и разрывов металла. Переход к трубам большого диаметра сопряжен с увеличением влияния температурных факторов на продольную устойчивость, сохранность и долговечность изоляционных покрытий. [c.22]

    Сопряжение фаз и внутренние напряжения [c.194]

    Таким образом, при частично когерентном сопряжении фаз происходит уменьшение энергии внутренних напряжений и увеличение энергии, связанное с образованием дислокационной стенки. [c.195]

    Среди случаев сопряжения фаз с различной кристаллической решеткой особое место занимает один случай, на котором мы остановимся более подробно. Пусть изменение формы включения по сравнению с формой соответствуюш его объема матрицы можно в отсутствие внутренних напряжений описать тензором однородной дисторсии [c.198]

    Остановимся теперь более подробно на происхождении объемного члена г (по)У в энергии внутренних напряжений, связанной с образованием пластинчатого включения. Мы покажем, что объемная энергия обусловлена только однородной упругой деформацией включения, необходимой для когерентного сопряжения включения и недеформированной матрицы в плоскости габитуса. [c.211]

    Оба типа диаграмм — когерентная и некогерентная — изображены на рис. 48, б. Разница в свободных энергиях когерентного и некогерентного гетерофазных состояний, при прочих равных условиях, равна энергии внутренних напряжений, возникающих при когерентном сопряжении фаз. [c.252]


    В качестве примера рассмотрим довольно распространенный частный случай, когда однородный твердый раствор подвергается распаду, в результате которого образуются кубическая и тетрагональная фазы, отличающиеся друг от друга составом. Сопряжение фаз с различными кристаллическими решетками, как об этом упоминалось в предыдущем параграфе, создает внутренние напряжения. Их присутствие ведет к возрастанию полной свободной энергии гетерофазной системы на величину энергии поля упругих напряжений. Эта энергия зависит от формы и взаимного расположения включений тетрагональной фазы, в то время как химическая свободная энергия не зависит от пространственных конфигураций, образуемых включениями, и определяется лишь суммарными объемами фаз. Таким образом, при заданных суммарных объемах фаз, формирующих гетерофазную систему, величина полной свободной энергии может быть уменьшена за счет понижения уровня внутренних напряжений и уменьшения величины поверхностного натяжения межфазных границ. Этого результата можно добиться путем выбора оптимальных форм и взаимных расположений включений. [c.286]

    Но, с другой стороны, сохранение жесткого контакта фаз вдоль границы их раздела неизбежно приводит к появлению внутренних напряжений в кристаллическом образце с разветвленной системой межфазных границ. Действительно, так как мартенситное превращение порождает геометрическую перестройку структуры вещества в новой фазе, хо при наличии поверхностей, на которых зафиксированы сопряжения фаз и на которых отсутствует проскальзывание и нарушение сплошности, такая деформация вызовет упругие напряжения в среде. Только в том случае, когда связанная с фазовым превращением спонтанная деформация оставляет неизменными положения атомов в некоторой плоскости и единственная граница раздела фаз совпадает с этой плоскостью, мартенситное превращение в безграничной среде не вызовет упругих напряжений. Любое иное мартенситное превращение в ограниченном объеме будет сопровождаться упругими напряжениями. Так как в стесненных условиях упругая энергия, вообще говоря, возрастает с увеличением объема области, претерпев- [c.140]

    Боковое перекрывание р-орбит достигает максимума в том случае, когда эти орбиты параллельны, а поэтому все атомы, р-электроны которых входят в состав сильно сопряженной системы, непременно находятся в одной плоскости (например, случай бутадиена). Если по каким-либо причинам (пространственные помехи, внутреннее напряжение и т. д.) копланарность затруднена, то сопряжение ослабляется или совсем исчезает. Действительно, известны молекулы, составленные из ряда тригональных (этиленовых) атомов углерода, но эти молекулы не ведут себя, как сопряженные системы (см. Ароматические свойства , стр. 41). [c.33]

    Для уменьшения внутренних напряжений очертания плунжера должны иметь плавные сопряжения, стенки должны иметь одинаковую толщину и т. п. Наружная поверхность плунжера тщательно обрабатывается (шлифуется), так как от чистоты ее обработки зависят как механические потери на трение, так и долговечность уплотнительных устройств. [c.431]

    Использование внутренних напряжений для герметизации неподвижных соединений. Под внутренними механическими напряжениями в герметизирующих системах понимают напряжения, возникающие без приложения внешней силы и уравновешивающиеся в системе герметизатор — сопряженная деталь. Основными причинами возникновения напряжений в металлополимерных уплотнениях являются изменения первоначального объема полимера при отверждении, а также различия в термических коэффициентах расширения материалов. Внутренние напряжения используют главным образом в неподвижных соединениях для поддержания герметизирующего контактного давления. Можно выделить следующие направления  [c.238]

    Релаксационное поведение частичнокристаллических полимеров осложнено главным образом влиянием кристаллических частей макромолекул на некристаллические (разд. 4.2). Источниками внутренних напряжений часто являются поверхностные дефекты (разд. 4.3.2), что обусловлено нахождением одной и той же молекулы в кристаллической и аморфной областях. В зависимости от деталей структуры подвижность участков молекул, сопряженных с кристаллическими областями, в большей или меньшей степени ограничена (разд. 4.1.6). Значительную информацию о подвижности этих участков можно получить при исследовании зависимости температуры стеклования, от степени кристалличности [58]. Частичная кристаллизация повышает температуру стеклования полистирола. Для полиэтилентерефталата и полипропилена на зависимости температуры стеклования от степени кристалличности при средних степенях кристалличности наблюдается максимум. Для полиоксипропилена температура стеклования практически не зависит от степени кристалличности. [c.463]

    Испытания показывают, что весьма часто трещины образуются в углах пластмассовых корпусов. По-видимому, в местах сопряжения стенок вследствие неравномерного затвердевания литейной композиции, возникают большие внутренние напряжения, которые и ослабляют эти участки. Площадь сечения, залитая пластмассой, будет выравнена, если при изготовлении комбинированного корпуса предусмотреть уголки (фиг. 1, в). [c.223]


    Все переходы на поверхности изделий, покрываемой эмалью, должны быть плавными, закругленными, так как эмалевое покрытие при обжиге прогорает на острых кромках. Кроме того, на сопряжениях поверхностей, выполненных под углом, концентрируются внутренние напряжения в металле и в эмалевом покрытии. [c.247]

    Все переходы на поверхности изделий, покрываемой эмалью, должны быть плавными, закругленными, так как эмалевое покрытие при обжиге прогорает на острых углах. Кроме того, на сопряжениях поверхностей, выполненных под углом, концентрируются внутренние напряжения в металле и в эмалевом покрытии. Эмаль на таких местах держится непрочно. Поэтому, как правило, эмалируемые аппараты и их детали должны [c.256]

    Из рис. 9-41 видно, что отдельные кинетические кривые увеличения внутренних напряжений имеют 8 - образный вид, что свидетельствует об автокаталитическом характере реакций межмолекулярного сшивания, обусловленном возникаюгщ -ми при нагревании цепями сопряжения. [c.581]

    Влияние внутренних напряжений на форму отдельного включения было впервые исследовано Набарро [150, 151] для частной модели некогерентного включения. Результаты Набарро были затем обобщены Кренером [1521. Внутренние напряжения при когерентном сопряжении фаз рассматривались в работе Эшелби [153]. [c.194]

    Практически любое фазовое превращение в твердом теле сопровождается перестройкой кристаллической решетки и соответствующим изменением формы и размеров ее элементарной ячейки. Поэтому сопряжение фаз с различными кристаллическими решетками долншо предусматривать взаимную аккомодацию этих решеток. Аккомодация может происходить за счет упругих смещений атомов из своих положений равновесия, а также за счет не-упругйх смещений, связанных с разрывами сплошности материала, обусловленными дислокациями несоответствия и вакансиями, конденсирующимися на границах. Однако только упругие смещения атомов являются источником внутренних напряжений. Величина последних определяется двумя факторами — несовпадением кристаллических решеток обеих фаз в плоскости сопряжения и способом сопряжения фаз, определяющим механизм компенсации этого несовпадення. [c.194]

    Когерентное сопряжение приводит к максилгальным упругим смещениям и, следовательно, к максимальным внутренним напряжениям. Последнее связано с тем обстоятельством, что несовпадение атомных сеток в плоскостях, по которым происходит сопряжение фаз, полностью компенсируется только упругими смещениями. В результате этого кристаллические решетки обеих фаз становятся одинаковыми в плоскости их сопряжения. [c.195]

    Упругие смещения и, следовательно, внутренние напряжения могут быть уменьшены, если существует другой механизм комцен-сации несовпадения атомных сеток плоскостей сопряжения. Такой механизм связан с дислокациями несоответствия. Введение экстраплоскостей, приводящих к появлению дислокаций несоответствия, увеличивает размеры соответствующей плоскости сопряжения и частично компенсирует несовпадение кристаллических сеток двух сопрягающихся плоскостей, принадлежащих разным фазам (рис. 38, б). Поэтому упругие искажения должны компенсировать только часть тех смео1 ений, которые должны были бы компенсироваться при когерентном сопряжении фаз. Сопряжение фаз, При котором уровень внутренних напряжений понижается за счет дислокаций несоответствия, называется частично когерентным. [c.195]

    Прежде чем перейти к количественному описанию внутренних напряжений при фазовых превращениях, обсудим некоторые качественные аспекты проблемы. Рассмотрим сферическое включение, когерентно связанное с матрицей. Из геометрических соображений следует, что сферическое включение граничит с матрицей по всем касательным к включению кристаллическим плоскостям. В общем случае величина несовпадения атомных сеток в сопрягающихся плоскостях включения и матрицы будет зависеть от милле-ровских индексов зтих плоскостей и кристаллогеометрии фазового превращения. Для определенности будем обозначать плоскости сопряжения (плоскости межфазных границ) в миллеровских индексах решетки матрицы. [c.196]

    Среди всех межфазных границ сферического включения существуют оптимальные границы, для которых величина несовпадения кристаллических плоскостей включения и матрицы минимальна. Сопряжение по зтим границам связано с минимально возможными упругими смещениями атомов и, следовательно, с минимальными внутренними напряжениями. Принимая во внимание последнее обстоятельство, легко понять, что полная энергия внутренних напряжений, связанных с образованием включения в матрице, будет минимальна, если его форма изменится таким образом, чтобы при заданном объеме оптимальная плоскость сопряжения занима- [c.196]

    Реально процесс раскатывания не может идти до конца. Он лимитируется конкурирующим механизмом — возрастанием поверхностной знергии межфазных границ. Конкуренция между энергией внутренних напряжений и поверхностной энергией определяет все наблюдаемое разнообразие форм включений. Если коэффициент поверхностного натяжения мал, а несовместность в оптимальной плоскости сопряжения все же достаточно велика, то включения будут иметь форму пластины ). В противоположном случае, когда кристаллические решетки фаэ несущественно отличаются друг от друга, а поверхностная энергия велика, форма включения будет, в основном, определяться поверхностной энергией. Поэтому включение будет иметь одну из равноосных форм — сферическую, если коэффициент поверхностного натяжения изотропен, и полиэдрическую, если коэффициент поверхностного натяжения анизотропен. В промежуточных случаях, когда упругая и поверхностная энергия оказываются соизмеримыми, реализуются остальные наблюдаемые формы кристаллов. В рассматриваемом нами случае когерентного сопряжения фаз коэффициент поверхностного натяжения, как правило, мал и поэтому включения в большинстве случаев имеют пластинчатую форму. Габитус этих пластин определяется кристаллогеометрией фазового превращения. [c.197]

    Если вектор г описывает точки плоскости, перпендикулярной к вектору т, то скалярное произведение (тг) есть константа для всех значений г, относящихся к этой плоскости ((тг) = й — уравнение плоскости, лежащей на расстоянии с1 от начала коордргаат). А это, в свою очередь, значит, что смещения и (г) одинаковы для всех точек, лежащих в одной и той же плоскости, перпендикулярной к вектору т. Следовательно, эта плоскость смещается при фазовом превращении как одно целое, не изменяя при этом ни свою форму, ни свои размеры. Поэтому сопряжение фаз по плоскости, нормальной к вектору т, является идеальным и не требует дополнительных компенсирующих упругих смещений, приводящих к внутренним напряжениям. Плоскость сопряжения, обладающая такими [c.198]

    Таким образом, энергия Еа внутренних напряжений, возни-каюгцих при образовании пластинчатого когерентного включения объема V, состоит из двух членов. Первый их них, равный V2jB(no)T , пропорционален объему включения и позтому ренор-мирует объемную химическую свободную знергию (химической свободной энергией мы будем называть свободную знергию в отсутствие напряжений). Второй член, АЕ, можно интерпретировать как знергию дислокационной петли, охватьшаюгцей включение. Энергия АЕ связана с когерентным сопряжением торцов пластины. [c.208]

    Пусть атомы компонента В имеют атомный диаметр, больший чем атомный диаметр компонента А. Тогда параметр кристаллической решетки фазы а", обогащенной компонентом 5, больше, чем параметр фазы а, обедненной компонентом В. Когерентное сопряжение этих фаз приводит к внутренним напряжениям. Поэтому когерентная диаграмма равновесия описывает гетерофаз-ные смеси, в которых фазы находятся в упруго напряженном [c.250]

    Так как сопряжение всех фаз происходит, в основном, по инвариантным плоскостям, то такое сопряжение не приводит к воз-никновеншо внутренних напряжений, и, как следствие этого, энергия внутренних напряжений, пропорциональная объему комплекса, равна нулю. Так как при этом как тетрагональные включения, так и матрица оказываются в ненапряженном состоянии, то этот результат, естественно, не зависит от соотношения модулей упругости фаз. Слагаемое в упругой энергии (33.21) возникает за счет того, что в масштабах, соизмеримых с перио- [c.297]

    В заключение отметим, что кроме диффузионных фазовых превращений существует довольно обширная группа бездиффузи-оппых фазовых превращений, идущих без изменения состава (полиморфные и мартенситные превращения). Теоретический анализ структуры, образующейся в результате бездиффузионного фазового превращения, был впервые предложен в работах [222, 223]. В них развит геометрический подход, который позволил установить габитус и морфологию мартенситных кристаллов. Шаг вперед был сделан в работах [162, 214, 224], в которых явно учтены внутренние напряжения, возникающие при когерентном сопряжении фаз. В [162, 214, 224] показано, что бездиффузионные фазовые превращения также приводят к образованию упругих доменов. Процесс доменизации здесь, как и во всех рассмотренных выше случаях, обусловлен релаксацией внутренних напряжений при фазовых превращениях. [c.299]

    Так как, в силу кристаллогеометрии мартенситного превращения, свежезакаленный мартенсит находится в полностью упорядоченном состоянии (т] = 1), то мы приходим к выводу, что полностью упорядоченное состояние отвечает минимуму энергии внутренних напряжений, связанной с сопряжением аустенитной и мартенситной фаз. Это означает, что разупорядочение может привести только к увеличению упругой энергии. [c.353]

    Дпя формирования атомной модели дислокации превращения необходимо знать кристаллическую структуру фаз и их взаимные кристаллографические ориентировки, а также плоскости для сопряжения. Все эти детали структуры в конечном счете определяют форму мартенситных кристаллов. Форма мартенситных кристаллов исследовалась в [290]. Чтобы избежать дополнительных усложнений, порожденных внутренними напряжениями, использовались образцы, имеющие форму пластин, толщина которых бьша равна линейным размерам зерна исходной фазы. При такой форме образцов кристаллы мартенсита имели весьма совершенную огранку и, как правило, проходили через всю толщину пластины (рис. 5.4). С одной стороны они были выпуклы, с другой — вогнуты. Эти кристаллы обьино начинают расти от границ зерен или свободных поверхностей образца и движутся в направлении острия. Их боковые грани перемещаются в направлени] , перпендикулярных этим поверхностям. Такие кристаллы имеют в средней части хребет (среднюю плоскость иногда ее называют midrib), образующийся в результате различного макроскопического смещения материала, составляющего две половины мартенситного кристалла. В экспериментах [291] наблюдаются копьевидньхе включения разных [c.150]

    Выше указывалось, что главный способ запрессовьшания арматуры в пластмассу — это образование соединения непосредственно в процессе формования. Однако в случае необходимости запрес- совки крупных металлических вставок (например, в деталях электрических машин) при небольшой толщине слоя пластмассы вокруг опрессовываемой арматуры (от 35 до 50% от диаметра арматуры), при возникновении трудностей в отношении закрепления или фиксации арматуры в форме и т. д. целесообразно применйть метод соединения арматуры с деталью сразу после извлечения детали из формы (что имеет, помимо всего, определенные технические и экономические преимущества). При конструировании таких деталей назначение размеров отверстий под запрессовку арматуры следует производить с учетом усадки пластмассы, размеров вставок и необходимого натяга. Первоначально натяг создается за счет усадки пластмассы при остывании детали со вставленной в нее арматурой. Кроме этого натяга, для мелких металлических вставок требуется дополнительный натяг порядка 0,025—0,050 а для крупных вставок — порядка 50% от величины усадки. Таким образом, при данном способе используется только 50—75% усадки, что почти вдвое снижает внутренние напряжения и тем самым предотвращается от разрушения опрессовывающий слой. Точность сопряжения здесь также повышается. [c.126]

    Основной причиной усталостного разрушения поверхностного слоя являются внутренние напряжения. В том случае, когда напряжения в поверхностном слое являются растягиваюшими, они, слагаясь с такими же напряжениями от внешних сил, способствуют быстрейшему разрушению сопряженных участков детали. Обычно разрушение начинается с образования микротреш,ин, а затем и оспин на сопряженной поверхности. Так как процесс химического никелирования позволяет наносить износостойкие никель-фосфорные покрытия на изделия любой по сложности конфигурации (в том числе и на перечисленные выше детали), то представляет интерес выяснить поведение этих покрытий в условиях циклических контактных нагрузок. [c.71]

    Пропиточный материал в отвержденном состоянии, эмалевая пленка и проводник образуют сопряженную систему. Эти элементы конструкции связаны друг с другом с 1лами адгезии. При изменениях температуры или воздействии внешних нагрузок они вынуждены деформироваться совместно. Однако деформации в сопряженной системе затруднены именно вследствие разности теплофизических и физико-механических параметров, таких как ТКЛР, модуль упругости и других свойств компонентов системы изоляции. Вследствие различия физикомеханических параметров материалов, составляющих систему изоляции, в них неизбежно возникают внутренние напряжения, которые могут привести к разрушению межвитковой изоляции и снижению ее пробивного напряжения [35—37]. [c.71]


Смотреть страницы где упоминается термин Сопряжение фаз и внутренние напряжения: [c.91]    [c.214]    [c.262]    [c.289]    [c.292]    [c.296]    [c.441]    [c.15]    [c.24]    [c.54]    [c.15]    [c.189]    [c.303]   
Смотреть главы в:

Теория фазовых превращений и структура твердых растворов -> Сопряжение фаз и внутренние напряжения




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Напряжения внутренние

Сопряжение



© 2025 chem21.info Реклама на сайте