Металлы механическая деформация

К внутренним факторам относятся природа металла фи-зико-химическое его состояние и структура состояние поверхности присутствие на поверхности металла первичных защитных пленок (например, окислов) и адсорбированных веществ (например, газов) механические деформации и напряжения в металле и др. [c.178]

Свинец. Применение свинца в качестве конструкционного материала ограничено его низкими прочностными свойствами. Металл рекристаллизуется после механической деформации уже при комнатной температуре с образованием менее прочно связанных между собой крупных зерен. Рекристаллизации способствуют добавки висмута и олова, которые внедряются в твердый раствор, тогда как добавки меди, кальция и железа подавляют рекристаллизацию, образуя в свинцовой матрице интерметаллические соединения. [c.36]

Механическая обработка металла. Механическая деформация металла вызывает в нем внутренние напряжения, так как меняет порядок расположения атомов в некоторых кристаллических зернах. Металл в состоянии механического напряжения корродирует интенсивнее, чем в нормальном состоянии. [c.300]

Повышение температуры (или освещенности, а иногда и механические деформации) увеличивает в полупроводнике число свободных электронов и дырок, от чего его электрическая проводимость увеличивается. В этом заключается принципиальное отличие полупроводников от металлов, электрическая проводимость которых при нагревании снижается. [c.382]

В книге изложены основы механохимии твердого тела применительно к проблеме защиты деформированных металлов от коррозии. На основе термодинамического и кинетического анализа механохимических явлений на границе фаз твердое тело — жидкость и экспериментальных исследований рассмотрена модель механохимического эффекта (ускорения растворения металла при деформации) и описано явление, названное хемомеханическим эффектом. Установлены закономерности влияния напряженного состояния и тонкой структуры металла на коррозионную стойкость и образование коррозионных элементов на поверхности неоднородно деформированных участков металла и сварных соединений. Рассмотрены некоторые методы защиты металлов, вопросы коррозионно-механической прочности труб, способы механохимической обработки поверхности металла. [c.2]

В результате лабораторных исследований по изучению влияния группы факторов внешних механических воздействий на количественные и качественные характеристики процесса трения и изнашивания было установлено, что скорость скольжения, удельная нагрузка, вибрации при трении вызывают в поверхностных объемах металлов комплекс процессов — повышение температуры, напряжения, химической активности металла, пластические деформации, диффузионные явления, структурные и фазовые изменения, обусловливающие в определенном сочетании образование, развитие, границы существования. видов износа в условиях схватывания первого и второго рода и их переход в другой вид износа. [c.47]

К специальным методам можно отнести метод рекристаллизации с попеременным чередованием механической деформации и отжига (до сих пор этот метод применялся для некоторых металлов, полупроводников и оксидов), а также метод выращивания, по которому летучее соединение металла разлагают на сильно нагретой проволоке, что ведет к осаждению соответствующего металла (или неметалла). Этот метод, называемый также процессом ван Аркеля и де Бура [20, 21], служит для получения некоторых металлов, которые другим путем в столь чистом состоянии получить нельзя (титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал и др., см. также выше реакции в парах). [c.136]

Появление новых структурных составляющих при термической обработке или механической деформации также часто начинается на границе кристаллитов. Атомы металла на границе между кристаллитами оказываются более неупорядоченными, пространственная решетка в этих местах в той или иной мере деформирована. В решетке реального металла, кроме того, могут быть незанятые места , т. е. узлы, свободные от атомов, мельчайшие трещины, поры и т. п. [c.85]

Амальгамный электрод является разновидностью электрода металл — ион металла, в котором металл находится в форме амальгамы (т. е. растворен в ртути) а не в чистом виде. Для создания электрического контакта используется платиновая проволока. Реакция, протекающая на амальгамном электроде, идентична реакции на металлическом электроде ртуть в реакции не участвует (т. е. ведет себя как инертная среда). Вообще потенциалы амальгамных электродов более воспроизводимы, чем потенциалы твердых металлических электродов, которые чувствительны к поверхностным примесям и механическим деформациям в кристаллическом твердом теле. [c.24]

Д. Смит допускает, что в решетке металла имеется непрерывная сетка щелей . Механическая деформация металла приводит к их раскрытию, в результате чего искажаются межатомные связи, создаются градиенты напряжений и нарушаются силы, действующие на ионы и электроны. Поэтому щели обладают высокой ионизирующей способностью, и водород существует в щелях в виде протонов, а не атомов. [c.89]

Так же как в случае наводороживания при катодной поляризации, проницаемость стали для диффундирующего водорода, образующегося в процессе коррозии стали, зависит от химического состава стали, ее структурного состояния, степени механической деформации, наличия внутренних напряжений, дефектов кристаллической структуры металла. Эти вопросы рассмотрены в разделах 2.6—2.9. Количество абсорбированного водорода при коррозии должно быть связано с вышеперечисленными факторами в основном таким же образом, как и при катодной поляризации. Однако здесь возможны и отклонения, обусловленные неравномерным растворением выходящих на поверхность стального образца зерен и межзеренных прослоек, включений примесей и т. д. Исследованию влияния указанных факторов на способность стали абсорбировать водород, выделяющийся при коррозии, посвящено очень немного работ. Исследователи предпочитали изучать действие этих факторов при наложении на образцы катодной поляризации от внешнего источника тока, что объясняется рядом причин 1) при коррозии стали происходит одновременно диффузия водорода внутрь образца и удаление его поверхностных слоев, уже насыщенных водородом (согласно [323], наводороживание стали уменьшает ее коррозионную стойкость, т. е. облегчает переход ионов железа в раствор), 2) образующиеся, при коррозии микрощели по границам зерен и т. д. искажают результаты эксперимента, 3) результаты искажают также переходящие из стали в раствор примеси, среди которых особенно опасны элементы-стимуляторы наводороживания. [c.116]

Механическая деформация металла вызывает в нем внутренние напряжения, так как его атомы уже не будут расположены в таком порядке, какой характерен для нормального металла. Поэтому понятно, почему металл в состоянии механического напряжения корродирует иначе. [c.178]

Образование локальных элементов может происходить также вследствие микроскопических или субмикроскопических неоднородностей на макроскопически однородной поверхности металла. Какое бы загрязнение (например, чужеродный металл) ни появилось на поверхности, на его месте всегда возникает иной потенциал, а следовательно, создается локальный элемент, вызывающий коррозию. Более того, опытным путем установлено, что не только химическая (загрязнение), но и физическая неоднородность изменяет поверхностный потенциал. Так, механическая деформация (прессование, изгиб, сверление, резание и т. д.) и даже сильное трение могут создавать на поверхности локальные элементы в 10 —20 мВ. При макроскопически однородной обработке (например, прокатке) также возникают микроскопические неоднородности, если из-за наличия инородных вкраплений или поверхностной неоднородности давление на поверхности оказывается различным на разных ее участках. Полученный таким образом локальный элемент показан на рис. 33. Если цинк окисляется не-электрохимическим способом, то на его поверхности образуется хорошо пристающая, плотная окисная пленка, которая защищает металл от распространения окисления [c.266]

Амальгамные элементы. Амальгамные элементы,электродами которых являются металлы, растворенные в ртути, применяются из-за хорошей воспроизводимости электродных потенциалов, которые не зависят от таких случайностей, как физическое состояние поверхности, механические деформации и пр. [c.688]

Характерным для металлов механическим свойством является пластичность, которая связана с особенностью внутреннего строения кристаллов. Под пластичностью металла понимают его способность при действии внешних сил подвергаться такой деформации, которая остается и после прекращения этого действия. Так, металлам можно придать ту или иную форму при ковке, прокатать в листы, вытянуть в проволоку. Эта способность металлов обуслов-(Дена тем, что при внешнем воздействии тои ионов, образующих кристаллическую решетку, сдвигаются относительно друг друга, и соответственно переместившиеся электроны продолжают осуществлять связь между ионными слоями. Последнее обстоятельство определяет вязкость металлов. При малой вязкости деформация таких пластичных материалов, как щелочные, свинец, происходит при малых нагрузках. При сочетании же пластичности с большой вязкостью, как, например, у меди, деформация наблюдается только под действием больших нагрузок, что обусловливает достаточную прочность металла. Таким образом, ценные механические свойства металлов связаны с типичными особенностями строения их атомов и кристаллов, однако они снижаются при чрезмерной слабости связи с ядром валентных электронов в атоме. Механическая прочность наиболее активных металлов невысока. [c.202]

Для восстановления изношенных деталей и узлов оборудования применяют обработку на станках слесарно-механическими методами с помощью сварки, пайки, наплавки, металлизации, электролитического наращивания металла, пластических деформаций металла. [c.189]

Разрущение металлов в условиях приложения механической нагрузки и одновременного действия коррозионной среды отличается по своему характеру как от чисто механического, так и от чисто коррозионного разрущения. Растягивающие напряжения увеличивают скорость общей коррозии вследствие повышения запаса потенциальной энергии металла при деформации, а также вследствие нарушения защитных свойств пленок и, что очень опасно, способствуют развитию неравномерной, локализованной коррозии. Характерный вид коррозионного разрушения при постоянных растягивающих напряжениях — коррозионное растрескивание по плоскостям наибольших растягивающих напряжений, при этом трещина может распространяться не только по границам зерен, но и перерезать тело кристаллита. [c.171]

Рассчитанные величины изменения равновесного электродного потенциала металла при приложении растягивающих напряжений в области упругих деформаций невелики — не превышают нескольких милливольт. Следует иметь в виду, что в местах концентрации напряжений и локализации механических деформаций смещение электродного потенциала при приложении растягивающих напряжений может достигать нескольких десятков милливольт. [c.81]

Если химическая среда обладает некоторой агрессивностью по отношению к металлу корпуса, то к физико-механическим деформациям прибавляется еще и коррозия металла, ослабляющая прочность аппарата за счет разрушения его по всей поверхности соприкосновения среды. [c.69]

На производстве обычно оценивают прочность сцепления косвенными методами. Качественно о прочности сцепления судят по внешнему виду поверхности металла после той или иной механической деформации образца или изделия, которая вызвала [c.442]

Как уже сказано выше, при механической обработке металла происходит деформация его поверхностного слоя, искажение кристаллической структуры, концентрация напряжений, инородных включений, дефектов, что неблагоприятно сказывается на свойствах материала. Чем тоньше металл, тем сильнее проявляется это влияние. Устранить этот слой механическим путем невозможно, травление также неприемлемо, так как сопровождается неравномерным растворением металла и часто приводит к его наводороживанию. Электрохимическое полирование является наиболее эффективным способом удаления регламентированного по толщине некондиционного слоя металла и формирования новой поверхности и поверхностного слоя, лишенных указанных недостатков. В результате этого происходит улучшение ряда механических, электромагнитных, физико-химических свойств, что видно из следующих примеров. [c.71]

Заготовки, деформированные со степенью обжатия, равной 3, почти всегда имеют не полностью разрушенную дендритную структуру, а направление волокон не строго ориентированное по течению металла при деформации. Из заготовок с микроструктурой такого типа трудно, а в некоторых случаях и невозможно получить поковки, у которых направление продольного волокна совпадало бы с направлением максимальных напряжений, возникающих при эксплуатации изделия. Направление волокна в таких поковках может не строго следовать за изменением геометрической формы изделия— там, где оно должно быть продольным, волокно будет имет ь направление или по хорде, или поперечное. Поскольку механические свойства сталей зависят от направления волокна, то изделия, изготовленные из таких поковок, могут иметь пониженные механические свойства (по ударной вязкости, сужению площади поперечного сечения и удлинению) и преждевременно разрушаться. [c.18]

В природе ниобий всегда встречается вместе с танталом. Химические и механические свойства этих двух металлов также очень близки. Ниобий — вязкий пластичный металл, упрочняющийся деформацией медленнее, чем большинство других металлов (в этом он тоже сходен с танталом). Ниобий можно деформировать в холодном состоянии со степенью деформации 90% и поэтому ои легко штампуется при комнатной температуре. Кроме того, ниобий позволяет получать высококачественные сварные соединения. По внешнему виду ниобий немного напоминает нержавеющую сталь, его плотность слегка выше, чем у нержавеющей стали, а теплопроводность близка к теплопроводности 1 %-ной углеродистой стали. [c.181]

Чистая платина — мягкий, пластичный и легко обрабатываемый металл. Механические свойства сильно зависят от степени холодной деформации материала и наличия в нем небольших примесей или легирующих элементов. На практике часто применяют сплавы платины с другими металлами платиновой группы. Температуры плавления сплавов платины с родием, иридием, осмием и рутением выше, а с палладием — ниже, чем у чистой платины. В большинстве случаев легирование повышает прочность, жесткость, твердость и коррозионную стойкость. Введение неблагородных металлов может, однако, приводить к охрупчиванию и разрушению платины и ее сплавов, даже если содержание этих элементов очень мало. [c.216]

В првдаэдпцвм соойцвнш [I] рассматривались барьерные скачки потенциала, обусловленные, главным образом, адсорбционными явлениями. Ранее рассматривался также иной тзш барьерного скачка потенциала, обусловленного влиянием на металл механических деформаций [2-4]. [c.53]

Э. М. Гутманом было показано, что в местах локализации механических деформаций и напряжений может наблюдаться значительная микроэлектрическая гетерогенность металла (порядка О,К)—0,15 В). [c.179]

Характер распределения электронов по энергетическим зонам позволяет объяснить поведение веществ с разным типом химической связи при механической деформации. Как показано на рисунке 65, при механическом воздействии на твердое тело происходит смещение отдельных слоев в кристалле. При подобном смещении в кристалле с ковалентной связью происходи разрыв связей, и кристалл разрушается. То же происходит при взаимном отталкивании одноименно заряженных ионов смещенных слоев ионного кристалла. В металлическом кристалле вследствие возможности перемеп ения электронов по всему куску металла сцепление между смеа1енными слоями сохраняется. Поэтому металлы отличаются пластичностью. [c.103]

Эти замыкания возможны вследствие неравномерности потока ртути по катоду, образования амальгамных масел и пен и вследствие этого увеличения толщины амальгамного катода. Возникновению коротких замыканий могут способствовать тепловые и механические деформации днища и крышки электролизеров. Кроме того, при применении металлических анодов следует учитывать разрушение активного слоя анодов в результате восстановления амальгамой натрия окисных соединений металлов платиновой грунпы и последующего их растворения. В этом случае необходима малоинерционная быстро действующая автоматическая система подъема анодов в случае возрастания силы тока, превышающей установленные пределы. [c.166]

Таким образом, сравнение эффективности действия термически уплотненных и осерненных смазок при деформации полых профилей показало, что эффективность применяемых смазок зависит от условий процесса деформации (величина деформации), свойств деформируемого металла (механические свойства) и адсорбционной способности поверхности металла или подсмазочного покрытия. [c.123]

По-видимому, бездефектные кристаллы можно будет получить в условиях высоких давлений . Кристаллизация сталей под давлением позволит устранить дефекты решетки, термообработка под давлением (получившая название термобарической обработки) будет препятствовать росту зерен, а закалка под давлением позволит сохранить вязкость металла. Уже сейчас с помощью термомеханической обработки, которая заключается в механической деформации (обжатии) переохлажденного аустенита с последующим мартенситным превращением, удается получить мaтepиaл > с пределом прочности до 30 ООО—35 ООО кПсм" и пределом текучести до 25 ООО—28 ООО кПсм ( м. ). [c.12]

Явление водородного износа [34-37] включает в сёбя цепь связанных между собой процессов выделение водорода из смазочной среды, адсорбцию и поглощение его поверхностями трения металлов, диффузию водорода в металле под действием градиентов температуры и механических напряжений в область максимального значения этих величин, снижение прочности поверхностей трения металлов, приводящее к их повышенному износу. Каждый из этих процессов в отдельности может являться термодинамически маловероятным, однако в условиях трения, экстремально высоких температурных вспьш1ек, скоростей механических деформаций вся цепь процессов становится реальной Г37J. [c.15]

О влиянии механических деформаций на превращение металлов нельзя сделать общих выводов. В то время как на Sn предыдущие деформации действуют ускоряющим образом, превращение чистого Со (450°) протекает гладко только у тех препаратов, которые не испытывают никаких напряжений порошкообразный Со также сразу переходит в стабильную модификацию, а кобальту, нанесенному на Y-AI2O3, при растирании превращения несвойственны [179]. Во многих случаях при растирании образуется более [c.166]

Раскрытые деформацией области, необходимые по этой теории, образуются в результате наличия непрерывной сетки щелей в решетке металла. Эти области могут увеличиваться для осуществления окклюзии либо путем последующей механической деформации, либо термическим расширением, либо самим процессом окклюзии. Д. Смит предполагает, что в результате деформаций искажаются межатомные связи, создаются градиенты напряжений и нарушаются силы, действующие на ионы и электроны. Поэтому образующиеся в результате деформации щели рассматриваются как области, имеющие высокую ионизирующую способность, и водород будет находиться в этих областях в виде протонов, а не атомов. Так как для осуществления любого типа окклюзий по этому механизму необходимо деформированное состояние, то предполагается, что внедрению водорода в решетку при экзотер1Мической окклюзии всегда предшествует эндотермическая окклюзия в щелях. Стенки щелей, ограничивающие области ионизации, рассматриваются как барьеры, преодолеваемые у эндотермических поглотителей вслед-ствии внешнего давления, а у экзотермических поглотителей — за счет экзотермичности процесса. Д. Смит, так же как и [c.23]

Идеальным решением рассматриваемого вопроса о создании достаточно надежной и долговечной аппаратуры представляется, 1 га первый взгляд, сочетание обычных углеродистых сталей с кислотостойкой эмалью, обычно применяющейся в химическом машиностроении. Однако практика показала, что применение эмали значительно усложняет конструкцию аппарата и вынуждает резко увеличивать толщину листа металла (ео избежание механических деформаций, а следовате.льио, и нарушений непрерывности слоя эмали) и в целом общий его вес. Н 0 даже и увеличение толщины ста.льного листа не всегда спасает слой эмали от ВОЗМОЖНО деформации. Эти деформации неизбежно возникают в процессе сборки аппарата, его очистки, нагрева и т, п. Появление же даже волосных трещин в эмалевом покрытии в очень короткий срок выводит поатедние из строя. Раствор низкомолекуляр ных кислот вымывает металл под эмалью, благодаря чему последняя начинает целыми пластами отваливаться от стенок аппарата, который очень быстро становится совершенно непригодныА для дальнейшей работы. Такие случаи имели место при эксплуатации окислительных ко.тонн с эмалевым покрытием на ряде заводских установок. [c.149]

При склеивании теплозащитных материалов, имеющих высокую термостойкость и невысокую прочность, с металлами для обеспечения работоспособности соединения в интервале температур от —120 до 260 °С можно одновременно с клеем применять изолирующую прокладку из волокнистого материала [351]. Такую прокладку толщиной 3,5—4 мм, изготовленную, например, из арамидных волокон, беспорядочно ориентированных друг относительно друга, приклеивают к поверхностям теплозащитного материала и металла она защищает теплозащитный материал от тепловых и механических деформаций, вызываемых деформацией металлической конструкции. Для склеивания используют также клеи на основе метилфенилсилоксано-вого каучука, так называемые КТУ-силиконы. [c.201]

Для колец из материалов с низкой теплопроводностью (металлы, керамика) определяющими являются термические деформации, вызываемые температурными градиентами - неравномерным распределением температур по сечению кольца. Источниками теплоты в торцовом уплотнении являются трущиеся поверхности, рабочая среда и контактирующие с ней детали. Снижением термпературы и ее равномерным распределением по к сечению кольца можно уменьшить термические деформации. Углеграфиты Х51 силнцированные графиты имеют модуль упругости на порядок меньше, чем металлы, теплопроводность же их в 2-3 раза выше, что снижает влияние температурных деформаций, и поэтому определяющими являются механические деформации. Механические деформации возникают под действием давления уплотняемой среды и контактного давления в паре. В парах трения углеграфит по силицированному графиту форма уплотняющего зазора нарушается под действием деформаций углеграфитового кольца, так как модуль упругости углеграфита в 10 раз меньше, чем силицирован-ного графита. Уменьшить его деформации можно только выбором геометрической формы кольца и способом его установки. Углеграфитовое кольцо, имеющее упругую опору (резиновое кольцо) под выступом на наружной цилиндрической поверхности, подвергается деформациям как от действия контактного давления, так и от давления уплотняемой среды (рис. 8, а). Моменты М1 и М2 имеют одинаковый знак и вызывают поворот сечения кольца относительно опоры. [c.17]

Согласно существующим представлениям, механизм хрупкого растрескивания зависит от того, что происходит с атомами, расположенными на границах кристаллов. По мнению Паркинса [50], это явление вызвано искаженной структурой феррита в области границ зерен. Хехт, Партридж, Шредер и Уэрл в Справочнике коррозиониста Улига [12] утверждают, что атомы на границе зерен принадлежат одновременно кристаллам различной ориентации и удерживаются в этом положении за счет атомных связей, искаженных по сравнению с их нормальным направлением. Удаление таких атомов из их напряженного состояния осуществляется поэтому значительно легче, чем из середины кристалла. Это меж-кристаллитное растрескивание может вызываться концентрированными растворами щелочей. Были предложены также и другие теории, связывающие это явление с водородом [50, 51], различного рода осадками [50], окисной пленкой [51], коллоидами [52] и с влиянием механических деформаций и деформации по границам зерен [50]. Обычно в трещинах обнаруживаются окислы. Кроме того, в них могут присутствовать отложения солей. Имеется сообщение относительно более быстрого образования трещин в присутствии силиката. Согласно предположениям, высказанным Акимовым [53], взаимодействие щелочи с железом приводит к образованию феррита натрия МагРеОг и водорода. Далее коррозия протекает вдоль границ зерен и усиливается внутренними напряжениями, которые ослабляют связи между зернами по нарушенным границам. При этом появляются трещины, вода проникает в ослабленный металл, что создает условия для дальнейшего развития межкристаллитной коррозии. Помимо этого, усилению разрушения может благоприятствовать абсорбция металлом выделяющегося водорода. [c.38]

На производстве обычно оценивают прочность сцепления косвенными методами. Качественно о прочности сцепления судят по внешнему виду поверхности металла после той или иной механической деформации образца или изделия, которая вызвала удаление эмали. При хорошем сцеплении грунтовое покрытие отделяется от металла в форме небольших иголочек, поверхность под отделенным слоем эмали выглядит тусклой, на ней частично остается неповрежденный слой грунта. При плохом сцеплении грунт отделяется от металла большими пластами, при этом обнажается блестящая серебристого цвета поверхность неокисленного металла. [c.484]

Красивый рисунок текстуры поверхности алюминия может быть выявлен электрохимическим травлением [3J. Характер рисунка зависит от вида механической деформации, которой подвергался металл прокат, вытяжка, штамповка. Изделия подвергаются рекристаллизацион-ному отжигу при температуре 500—550° С в течение 10— 30 мин с последующим охлаждением на воздухе. После этого производят травление в электролите, содержащем 150 г л Na l и 150 г л HNO3 при температуре 20—25° С в течение 5—7 мин. Изделия служат анодом, в качестве катода используется свинец. Анодная плотность тока 20—25 Ыдм . [c.58]

При действии щелочных растворов высокой концентрации, а также при высокой температуре и давлении черные металлы подверга ются интенсивному коррозионному растрескиванию, В этих условиях из железоуглеродистых сплавов выщелачиваются неметаллические примеси (силикаты и сульфиды), вследствие чего в металле образуются мелкие трещины, по которым агрессивная жидкость проникас) во внутренние слои металла. Мелкие трещины превращаются в бо лее крупные, металл становится хрупким и разрушается (явление каустической хрупкости). Протеканию этого процесса способствую внутренние напряжения, возникающие в металле, например, при механической деформации, при сгибании стальных листов и т, п. [c.145]

Во время процессов горячего осаждения, не говоря уже о возможности разрушения, которая ранее была отмечена, высокая температура может приводить к отжигу материала, например разупрочнение латуни и меди во время лужения. Кроме того, этот метод может способствовать образованию в сплавах зон твердых и хрупких интерметаллических соединений в результате диффузии жидкого металлического покрытия в основной металл, например образованию РеЗпг при лужении стали, СивЗпе и СигЗпг при лужении меди. Размеры и протяженность образований зависят от температуры и продолжительности процесса погружения слишком длительное погружение в ванну может привести к отслоению во время последующей механической деформации [12, 13]. [c.396]