Диффузионная ползучесть

Если поверхностная энергия породообразующего минерала снижается в контакте с водой на величину До, то это соответствует росту концентрации вакансий в раз. Эта величина может несколько отличаться от той, которая характерна для низких температур, вследствие роста кТ (для типично диффузионной области в 3—4 раза) и увеличения До. Как известно, при высокой температуре межфазная энергия может значительно понижаться вследствие повышения взаимной растворимости фаз и их сближения по составу. Не исключено, что эти два фактора в известной мере компенсируют друг друга. Так или иначе в случаях, когда скорость ползучести пропорциональна коэффициенту самодиффузии, который связан с концентрацией % вакансий соотношением /) = 1)уас , параметр Р можно принять как ориентировочную оценку возможного ускорения ползучести под действием воды в соответствии с какой-либо из приведенных формул. [c.90]

Однако при не слишком высоких температурах, когда коэффициент поверхностной диффузии, ответственный за процесс миграции пузырьков, заметно превосходит коэффициент объемной диффузии вакансий, контролирующий релаксацию избыточного давления от реакции объединения пузырьков, подток вакансий может оказаться не достаточно эффективным и избыток давления будет нарастать от слияния к слиянию. В связи с этим авторы работ [123, 124] считают, что газ, накапливаясь в пузырьках, создает в них значительное давление и пузырьки растут по механизму диффузионной ползучести, а в начальный момент после слияния пузырьков — в результате сдвиговых деформаций окружающего пузырек материала. [c.59]

Двигаясь, пузырьки могут сталкиваться и объединяться. В процессе объединения появляются пузырьки, давление газа в которых превосходит свое равновесное значение. Есть основание полагать, что релаксация избыточного давления, а следовательно, и распухание материала происходит в основном способом диффузионной ползучести окружающего пузырек материала и, значит, существенно зависит от температуры, при которой происходит релаксация (распухание). [c.62]

Если протекание физического процесса обусловлено потоком некоторых элементарных событий, то среднее значение интенсивности потока определяет скорость изменения некоторого микроскопического параметра. Например, при пластической деформации таким параметром являются размеры образца, а элементарным событием может быть, например, отрыв дислокации от точек закрепления. Однако количество событий в единицу времени не является строго постоянным, что приводит к флуктуациям интенсивности потока событий. Например, при некоторых видах пластической деформации установлено, что последняя происходит не непрерывно, а микроскопически малыми приращениями. В таком случае естественно предположить, что среднее значение интенсивности потока событий определяет скорость соответствующего макроскопического явления - пластической деформации, диффузионной ползучести, коррозии, а величина флуктуаций - среднеквадратическое значение шумовой ком -поненты процесса. [c.182]

Формулы (3.1) и (3.2) — степенные функции скорости ползучести от напряжения. В большинстве случаев при аналитических расчетах деталей принимают достаточно высокие значения показателя п, который в зависимости от материала и температуры изменяется в интервале 4—8. Этот интервал установлен по результатам одноосных испытаний при сравнительно высоком уровне напряжений, однако получено достаточно данных, свидетельствующих о том, что при напряжениях, наблюдаемых в реальных условиях (на электростанциях), показатель п снижается до значений, меньших 2. Более того, в работах по физической природе ползучести утверждается, что при низких напряжениях преобладает диффузионная ползучесть и показатель степени п = I. [c.92]

Спекание в твердой фазе. Повышение темп-ры усиливает подвижность атомов как на поверхности частиц, так и по всему объему кристаллов. Поверхностная диффузия сглаживает как свободные, так и контактные поверхности частиц и вызывает приток атомов со свободных новерхностей в приконтактные участки при этом площадь контактов увеличивается, что упрочняет брикет. При спекании в восстановительной атмосфере малоустойчивые окислы восстанавливаются, в результате чего возрастает площадь истинно металлич. контакта, что также приводит к возрастанию прочности всего брикета. Однако заметная усадка, т. е. сокращение объема нор, происходит в результате объемной деформации частиц, затекающих в поры под действием поверхностного натяжения, стремящегося сократить свободные новерхности. Усадка вызывает увеличение контактных поверхностей, что приводит к дальнейшему повышению прочности брикета. Механизм этой деформации частиц состоит в объемной самодиффузии атомов, передвигающихся по вакансиям, т. е. это — диффузионная ползучесть, направляемая напряжениями, создаваемыми поверхностным натяжением. [c.137]

Таким образом, пластифицирующее действие водосодержащих сред может проявляться в разной степени в зависимости от конкретного механизма деформации, преобладающего в тех или иных условиях. Наибольшие эффекты (ускорение ползучести на несколько порядков величины) возможны в тех случаях, когда вследствие своей поверхностной активности жидкость образует устойчивые прослойки. Достаточно высокая растворимость в ней твердых компонентов обеспечивает значительные диффузионные потоки, а геометрия системы способствует эффективному массопереносу. [c.91]

Плавка в вакууме позволяет удалять из расплавленных металлов и сплавов содержащиеся в них вредные примеси, такие как растворенные газы, некоторые легколетучие элементы и металлические включения, которые ухудшают свойства сплавов. Они повышают диффузионную подвижность атомов или ослабляют межзеренные сцепления при выделении по границам зерен. Такие примеси повышают ползучесть сплава или разупрочняют его под нагрузкой. Переплав металлов в вакууме значительно снижает количество вредных примесей. [c.79]

При проектировании аппаратов важно правильно определить совокупность видов деформирования, к которым можно отнести квазистатическое деформирование, много- и малоцикловую усталость как механическую, так и термическую, стационарную и циклическую ползучесть, а также влияние среды, определяемое помимо хорошо изученных коррозионных, эрозионных и диффузионных явле- [c.39]

Оценим скорость ползучести е , обусловленную диффузионной кинетикой такой дислокационной структуры. Под действием внешней нагрузки а диффузионный обмен материалом между дислокациями разных ориентаций вызывает установившееся течение образца, скорость которого [c.324]

Методы определения химической стойкости включают изучение кинетики процессов, приводящих к потере эксплуатационных свойств материала. К таким методам испытаний относятся определение диффузионных характеристик материалов, определение их длительной прочности (долговечности) и ползучести в агрессивных средах, исследование процессов химического их взаимодействия со средой. [c.63]

Наличие в составе сплава таких элементов, которые тормозят процессы рекристаллизации, смещая их начало в область более высоких температур и предотвращают диффузионные процессы внутри сплава, способствует повышению жароупорности. Кроме того, очень важно, чтобы легирующие элементы, растворенные в твердом растворе, были склонны к старению и упрочнению за счет образования и выделения молекулярных фаз, блокирующих плоскости скольжения при высоких температурах. Как известно, при нагреве деформированного металла он разупрочняется и в то же время в процессе ползучести происходит деформация, вызывающая его упрочнение, поэтому упрочнение и разупрочнение являются основными факторами, влияющими на ползучесть. Помимо этого, на жароупорность сталей и сплавов оказывают влияние структурные и фазовые изменения в процессе длительного пребывания их при повышенной температуре. [c.226]

Интенсификацию процессов химического воздействия на полипропилен при приложении растягивающих нагрузок можно объяснить устранением диффузионных задержек, обусловленным раскрытием микродефектов, по которым возможна миграция среды в объем материала. Кроме того, действие механических напряжений вызывает активирование химических реакций вследствие деформирования химических связей и образования свободных радикалов, которые могут вступать во взаимодействие со средой. Наконец, механическая работа при деформировании полимеров частично затрачивается на интенсификацию химических процессов. С увеличением концентрации кислоты процесс разрушения химических связей идет более интенсивно и, как следствие, возрастает деформация ползучести материала. [c.59]

Основная неизвестная величина при анализе ползучести обычных поликристаллпческих материалов, даже в случае одной и той же среды,— взаимодействие между транскристаллитной, или дислокационной, ползучестью и такими ее формами, связанными с границами зерен, как проскальзывание ио границам и диффузионная ползучесть. Такое взаимодействие, предполагающее наличие процессов взаимной аккомодации [170, 171], должно, конечно же, зависеть от размеров зерна. Неудивительно поэтому, что одним из основных наблюдений, связанных с коррозионной ползучестью и разрущением, является обусловленный размером зерна переход между поведением I и II типов. Для ясности обратимся вновь к табл. 5. В одном и том же сплаве по мере уменьшения размера зерна упрочнение поверхностей зерен может все в большей степени компенсироваться ослаблением выходящих на поверхность граней. При этом межкристаллитный тип ползучести (проскальзывание ио границам зерен) становится доминирующим, т. е. зер-ногранпчные эффекты по-прежнему важны. Кроме того, как уже обсуждалось, окисление, или проникновение воздуха вдоль границ, может усилить скольжение по границам зерен за счет, например, уменьшения сил связи [29, 30, 35]. Первое предположение вполне разумно и подтверждается в случае однофазных систем [170]. [c.39]

В. кристаллов (особенно металлич. монокристаллов, как и поликристаллич. твердых тел) проявляется в процессах их ползучести (крина), т. е. медленного на застаиия необратимых во времени (остаточных) деформаций при действии постоянного напряжения, особенно при малых напряжениях и высоких темп-рах (диффузионная ползучесть, развивающаяся по механизму вязкого течения). Медленпое вязкое течение в криста.ллах часто маскируется пластич. течением, т. е. сдвигами по плоскостям скольжения. [c.361]

Спекание частиц может происходить и за счет перемещения пор между ними. При этом наблюдается ползучесть, которая проходит по атомному механизму или механизму перемещения дефектов. Это так называемая непороговая, или диффузионная, ползучесть [135], определяемая направленным диффузионным потоком / точечных дефектов под влиянием разности химического потенциала Л х [c.120]

При высоких температурах преобладающими механизмами ползучести становятся процессы диффузионной миграции атомов в направлении, определяемом приложенными напряжениями. В зависимости от природы диффундирующих кинетических единиц и от локализации диффузионного пути в структуре твердого тела принято различать ползучесть по Набарро — Херрингу, Коблу или Вертману. Зависимость скорости дефор- [c.89]

Параллельно ползучести в металле труб происходит процесс диффузионного насыщения углеродом из слоя кокса, который откладывается на внутренней поверхности труб. Сам по себе этот процесс также с.тожный и зависит как от скорости отложения кокса, так и от периодичности его выжига. При наработке 1.5 тыс.ч, толщина науглероженного слоя достигает 2-3 мм. [c.246]

В то же время предполагается [139, 140], что непосредственно процесс окисления может вызывать ухудшение свойств твердого раствора, приводя к образованию вакансий в сплаве, а также способствуя возникновению вредных полостей. Появление таких полостей вследствие конденсации вакансий наблюдалось в никель-алюминиевых сплавах [141]. Эти вакансии и полости Киркендалла вполне способны усиливать как диффузионные, так и дислокационные аспекты ползучести аналогично радиационным вакансиям, образующимся при интенсивном облучении сплавов. Радиационные вакансии, являясь причиной известных эффектов вспучивания, свя занных с образованием полостей [142], повышают, как было пока зано, скорость ползучести [143]. [c.32]

С нашей точки зрения вызывает сомнение правомерность объяснения быстрого снижения сопротивления деформации под действием жидкой среды длительным процессом диффузионного заполнения молекулами среды аморфных прослоек в структуре полиэтилена. Для уточнения механизма проникания жидкой среды в кристаллический полимер при деформации мы выбрали такую систему полимер—жидкость, в которой скорость диффузионного проникания жидкости в ненапряженный полимер очень мала. Исследовали ползучесть пленки из фторопласта-42 в контакте с жидкостями различной химической природы 1,2-дихлорэтан, бензол, четыреххлористый углерод, пентан, гексан, октан, декан. Использованные жидкости, перечисленные выше в порядке увеличения мольного объема, не вызывают набухания пленки более чем на 0,5% в течение времени, необходимого для оценки величины Окр при ползучести. Изучение сорбционных процессов при растяжении пленок показало, что для фторопла ста-42, так же как и для стеклообразных фторопластов-32Л и ЗМ, характерно проникание некоторого количества жидкой среды в шейку [82]. Однако, в отличие от стеклообразных фторопластов, критическое напряжение Ок р и е акс фторопласта-42 не зависят от фазовых параметров жидкости и имеют почти одинаковые значения в таких различных жидкостях, как 1,2-дихлорэтан, бензол и пентан. Эффективность [c.171]

Основные научные исследования относятся к электрохимии и химии поверхностных явлений, металлургии, металловедению и металлофизике. Впервые установил (1936) диффузионный механизм ползучести. Сформулировал (1940-е) представление о жаропрочности сплавов. Предложил оригинальную электрохимическую теорию окисления сплавов и кинетические уравнения, описывающие процесс окисления в самой общей форме. Разработал ряд материалов с высокими показателями жаропрочности, жаростойкости и элек-троэрозионной стойкости, приготовляемых методами порошковой металлургии. Разработал (1948) метод и технологию производства порошков железа из прокатной окалины и мартитовой руды, а также технологию каталитической переработки природных газов в газовые среды технологического назначения. Предложил методы комплексной электрозащиты сети магистральных газопроводов Украины. Изучал электронное строение неорганических тугоплавких соединений и металлов, свойства композиционных материалов. [c.527]

Сплав как конструкционный материал, предназначенный для длительной работы в течение десятка тысяч часов при высокотемпературных пиролизных процессах, должен обладать минимальной жаропрочностью, чтобы за время эксплуатации иметь возможно наименьшую деформацию на изгиб. Для этого было проведено испытание сплава на изгиб при температуре 900° в течение 10 ООО час. при напряжении 30 кг/см [8]. При этом было получено, что сплав после работы при 900—1300° в течение 6000 час., т. е. в рекристаллизованном состоянии деформировался через 500 час. от начала испытания на 4—5 мм, а через 10000 час.— на 13 мм] нерекристаллизо-ванный сплав при тех же условиях испытания деформируется на 20 мм. Это является следствием высокой пластичности нерекристаллизованного сплава при заданных условиях испытания. Процесс роста зерна в зависимости от времени при 900° очевидно связан с усилением диффузионных процессов перемещения атомов. Это вызывает ускорение ползучести сплава. С повышением температуры испытания значительно увеличивается скорость ползучести сплава. Время достижения стрелы изгиба 10 мм при деформации сплава при 1000° и том же напряжении сокращается до 500 час. [c.324]

При длительном воздействии высоких температур наблюдаются такие диффузионные процессы, которые приводят к пе рераспределению легирующих элементов между твердым ра створом и карбидной фазой. Обеднение твердого раствора легирующими элементами вызывает снижение сопротивления ползучести, которая является основным критерием работы паропровода высокого давления, [c.341]

Эффективность покрытий определяется не только их составом, но и природой защищаемого металла. Например, диффузионный слой алюминия толщиной. 0,1—0,3 мм увеличивает ползучесть среднеуглеродистой Ст. 45 при 400—800 °С, но значительно уменьшает ползучесть аустенитной стали Х18Н10Т при 650—800 °С [408]. [c.269]

При спекании возбуждается механизм диффузионно-вязкой ползучести поликристаллического вещества, связанной с направленным перемещением вакансий в поле капиллярных напряжений. С другой стороны, в процессе гетеродиффузии обычно наблюдается неравенство парциальных диффузионных потоков атомов, что также приводит к направленному перемещению вакансий, но уже под действием градиента химического потенциала. Силы, обусловленные градиентом химического потенциала, намного превышают капиллярные силы. Поскольку они не связаны с процессом уплотнения, то спекание порошковых смесей идет медленнее, чем однокомпонентных систем. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология