Границы межзеренные

Физическая природа затухания неоднозначна оно может быть вызвано процессами, происходящими как в твердой фазе (термо-упругая релаксация на границах зерен, межзеренная диффузия), так и в жидкости (вязкие перемещения в норовом пространстве, инициированные переменными напряжениями). Аномально высокое затухание обычно связывают с наличием жидкой фазы [251], причем вид частотной зависимости позволяет судить о форме жидких включений. По геофизическим данным, для литосферы более характерны тонкие прослойки, чем изометрические капли [252]. [c.87]

Условно принято считать разрушение хрупким, если суммарная толщина среза не превышает 20% номинальной толщины стенки сосуда. При этом относительное сужение кромок разрыва составляет не более 1,5-2,0%. Этот вид разрушения считается опасным, так как реализуется без макроскопической деформации и высоких скоростей распространения трещины. Поверхность хрупкого излома имеет выраженную кристалличность и состоит из набора атомно-гладких фасеток с кристаллографической ориентацией при транскристаллитном разрушении или участков межзеренных границ при межкристаллитном разрушении. [c.66]

Повышение температуры резко меняет картину. Более крутое падение От по сравнению с От 2 служит предпосылкой расширения числа систем, где вода (или надкритические флюиды) сможет внедряться по межзеренным границам. Действительно, температурные пороги наблюдались в экспериментах на металлах, хлориде натрия с расплавами и на многих горных [c.99]

В тех случаях, когда свободная энергия границы зерен недостаточна для образования на ней жидкой прослойки, она может быть повыщена за счет приложенных извне сдвиговых или растягивающих напряжений, и граница становится проницаемой [302]. Совместное действие напряжений и повыщенных температур, по-видимому, является причиной развитой межзеренной трещиноватости, наблюдаемой в образцах керна из сверхглубоких скважин. Существенно, что породы из участков, долго контактировавших с буровым раствором, оказываются сильнее проработанными по границам, чем свежий керн, извлеченный в конце рейса. [c.100]

Границы зерен в горных породах определенным образом распределены по энергии. Параметры этого распределения могут быть найдены, например, по распределению углов в тройных межзеренных стыках. Зная приближенное значение межфазной энергии твердое тело — жидкость, можно оценить важную величину — долю границ, для которых выполняется условие Гиббса — Смита. Если известно напряженное состояние поликристалла, то в уравнение (5.11) можно внести дополнительные поправки с учетом распределения напряжений по отдельным границам. Такая задача была решена Д. А. Крыловым. Это позволяет перейти к решению вопроса о степени связности жидкой фазы, находящейся на границах. Эффективным аппаратом для этого служит теория протекания, которая не только дает пороговые значения концентрации проводящих элементов, но и позволяет оценить транспортные свойства гетерофазного материала на основе представлений о топологии бесконечного кластера. [c.100]

Воздействие среды на высокотемпературное разрушение, в данном случае — разрыв, было бы лучше всего рассматривать, по-видимому, на основе представлений о зарождении и росте трещин. В общем случае нельзя заранее предполагать, что гетерогенность, вызываемая коррозией, всегда усиливает образование трещин. Хотя в окислительных газовых средах часто наблюдается более раннее зарождение трещин [18—21, 173], известны и случаи, когда окислительные среды замедляли растрескивание [25, 29, 61]. Подобный положительный эффект возникает, по-видимому, когда образующиеся продукты коррозии могут обволакивать поверхностные включения, являющиеся более вероятными концентраторами напряжений, чем сами коррозионные продукты. Способность фаз продуктов коррозии вызывать растрескивание зависит от хрупкости этих продуктов [116], напряжений, возникающих при их выделении [102], и морфологии [140]. Морфологический аспект особенно важен в случаях, когда межзеренные границы подвержены прямому окислению с образованием длинных клинообразных включений окислов [18—21, 103]. [c.44]

Приведенные соображения можно проиллюстрировать ориентировочным расчетом на примере каменной соли в контакте с водой. Анализ шлифа, а именно измерение углов в стыках межзеренных границ, дает для энергии границ, в среднем равной 75 мДж/м2, среднеквадратичное отклонение 25 мДж/м . Если о.,ж 40 мДж/м2 и распределение можно считать нормальным, то доля проницаемых границ получается равной 30%, [c.100]

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]

В большинстве коксов образующиеся пузырьки располагаются беспорядочно на границах между зернами угля в той мере, в которой их можно наблюдать. Иначе говоря, большинство пузырьков образуется в межзеренном пространстве. [c.154]

В условиях сильно развитой межзеренной деформации увеличивается вероятность зарождения трещин на границах перемещающихся один относительно другого кристаллитов. Рассмотрим стык трех зерен (рисунок [c.41]

Сопоставив этот случай поведения II типа с поведением суперсплава с более крупнозернистой структурой, относящимся к типу I и рассмотренным выше, можно прийти к выводу, что при изменении размеров зерна или плотности межзеренных границ в поперечном сечении образца возможен переход от одного типа к другому [18—21] (рис. 5). [c.17]

Согласно исследованиям на микроскопическом уровне скорость окисления и коррозии возрастает на тех локальных участках поверхности сплавов, где появляются микротрещины [14, 18—21, 103, ПО], а также в местах выхода границ зерен на внешнюю поверхность материала [14, 107]. Как уже упоминалось, границы зерен могут служить путями быстрой диффузии и проникновения агрессивной среды. Глубокое проникновение фаз продуктов окисления и коррозии часто наблюдалось именно вдоль межзеренных границ (см., например, [14, 18—21, 107]. [c.25]

Изменение микроструктуры межзеренных границ [c.33]

При испытаниях мелкозернистого (размер зерна <250 мкм) суперсплава были получены по существу такие же металлографические результаты на воздухе возрастает число трещин в местах пересечения межзеренных границ с поверхностью образца, а в вакууме—число полостей в местах стыка трех зерен [18]. Однако в случае мелкозернистого сплава зародившиеся на поверхности трещины при испытаниях на воздухе приводили ( в отличие от сплава с крупным зерном) к преждевременному разрушению, т. е. к меньшим значениям длительной прочности [18]. [c.43]

Важной микроструктурной особенностью являются, несомненно, границы зерен, о чем свидетельствуют и часто встречающиеся случаи интеркристаллитного растрескивания. При этом точно не известно, накапливается ли водород на границах зерен, ослабляя межатомные связи, или рекомбинирует, образуя Н2, или же механизм его влияния иной. Правда, разрушение, связанное с образованием Н2 является наименее вероятным. Присутствие на межзеренных границах ингибиторов рекомбинации водорода должно усиливать его накопление и ускорять разрущение материала, что и наблюдается [12, 239, 258]. В тех случаях, когда большое значение имеет дислокационный транспорт водорода, микроструктурные особенности, сокращающие длину соскальзывания в пределах зерен, будут понижать и концентрацию водорода на межзеренных границах. Именно так, согласно предположению объясняется влияние дисперсоидов на никелевые сплавы [238, 259]. Другим фактором, вызывающим интеркристаллитное разрушение материала, может быть присутствие на границах частиц выделений и включений, что обсуждается ниже. [c.137]

Выше обсуждались данные, включающие результаты испытаний Грина типа III [179] и показывающие, что водород может играть важную роль в КР алюминиевых сплавов. Теперь рассмотрим процессы, которые при этом могли бы происходить. Критический обзор микроструктурных моделей КР в алюминиевых сплавах был сделан в работе [68], где механизмы, основанные на представлениях о путях анодного растворения, или преимущественном скольжении в свободных от выделений зонах межзеренных границ (см. рис. 55) были признаны неадекватными. Остается еще две возможности, одна из которых связывает стойкость к КР с непланарным скольжением [153, 155], а другая — с ростом заполнения межзеренных границ выделениями [347] (рис. 55). Имеются экспериментальные данные, свидетельствующие в пользу как одной, так и другой возможности, однако тщательные исследования, выполненные на промышленных сплавах, показали, что наибольшие корреляционные коэффициенты получаются в случае модели, [c.143]

Особое место в проблеме распухания, по-видимому, занимает тот факт, что пузырьки могут эффективно взаимодействовать с такими обычными дефектами кристаллического строения материалов, как дислокации [117], межфазные и межзеренные границы, а также внешние поверхности поликристалла [Г18]. В первом случае Аа- Gb r ) [G — модуль сдвига материала, Ь — вектор Бюргерса дислокации, г — расстояние от дислокации). При более мелких пузырьках, когда скорость перемещения определяется механизмом поверхностной диффузии, воспользовавшись выражением (4.19), можно найти [c.54]

Структура троостита при испытаниях в воздухе обладает наибольшей сопротивляемостью развитию усталостной трещины (см. рис. 44). Однако при наводороживании трещина растет гораздо быстрее, скорость ее роста в низкоамплитудной области повышается примерно в 15 раз по сравнению с ее значением в воздухе. Поверхность разрушения образцов в воздухе в этой области имеет ячеистое строение. При наводороживании трещина распространяется по границам зерен. По мере роста А.К на поверхности излома при разрушении в воздухе появляются признаки, присущие разрушению сдвигом и сколом на некоторых участках видны зоны с неравномерно расположенными усталостными полосами. Под влиянием водорода характер межзеренного разрушения выражается более четко, чем в низкоамплитудной области. При больших значения Д/С на поверхности разрушения данной структуры в воздухе впадины становятся менее удлиненными, что свидетельствует об изменении уровня пластической деформации в вершине трещины. Водород в этой области не оказывает существенного влияния ни на скорость роста трещины, ни на процесс разрушения. [c.93]

Далее кратко рассмотрим основные механизмы образования микротрещин, которые можно подразделить на дислокационные, диффузионные и в результате межзерен-ного сдвига. Дислокационные механизмы могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся модели (Зинера, Стро, Коттерелла, Гилмана и др.), связывающие инициированные микротрещины со скоплением дислокаций в плоскостях скольжения. Эти скопления возникают в результате остановки движущихся дислокаций в различных барьерах, которыми являются границы зерен с большими углами разориентировки, включения, поля напряжений. Вторая группа моделей предполагает образование микротрещин в результате скопления дислокаций в окрестностях пересечения систем элементарных актов пластической деформации путем скольжения и двойникования (модель Коттерелла). В соответствии с концепциями моделей третьей группы микротрещины инициируются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки при пластическом деформировании. Эта группа -барьерные механизмы, описывающие процесс развития трещин в результате объединения цепочек вакансий в движущихся дислокациях со ступенькой пересечение малоугловых границ аннигиляции дислокаций в близко расположенных плоскостях скольжения возникновения поля растягивающих напряжений от двух дислокационных скоплений противоположного знака. [c.86]

Упругие модули границы. Если предположить, что упругие модули границ (межзеренной области) отличаются от упругих модулей идеального кристалла, то эффективные модули поликристаллического материала будут комбинацией упругих модулей кристаллической матрицы и границ, и если объем, занимаемый границами, существен, то это может привести к заметному изменению эффективных модулей. Грубую оценку сверху для упругих модулей границ зерен можно получить, используя приближение Ройса [288], т. е. считая, что эффективные упругие модули М такого композита можно записать в виде [c.173]

Третья группа факторов, влияющих на адсорбционное понижение прочности твердых тел, включает особенности их реальной структуры, т. е. вид и распределение дефектов. Наиболее грубые дефекты — трещины, открытые поры, пустоты— облегчают транспорт жидких сред и создают концентраторы напряжений, что усиливает их действие [301]. Однако более универсальным дефектом, всегда присутствующим даже в сплошных породах, являются межзеренные границы. Известно, что переход от транскристаллитного разрушения к интеркри- [c.98]

Для ряда сплавов было установлено, что менее благородные металлы Ме (Са, Сг, 8 , Т1, 1.] и Мп в меди) образуют легко различимые отдельные слои (прилегающие к поверхности сплава), на которых образуется окисел более благородного легируемого металла Mt (закиси меди Си О). Для того чтобы эти промежуточные слои оказывали защитное действие, необходимо выполнение следующих условий-. I) промежуточный слой должен образовывать когерентное (сцепленное) покрытие на металле без образования таких дополнительных каналов диффузии, как трещины или проницаемые межзеренные границы 2) скорости диффузии катионов (Ме"+ и М "+) и анионов в этом слое должны быть малы 3) пов.ерхност-ные окислы не должны образовывать легкоплавких эвтектик. [c.108]

Источниками дислокаций (до деформации) являются сегрегация примесей напряжение и дислокационные центры кристаллизации срастание раз.тично ориентированных зерен и субзерен межзеренное общение и др. В отоженном металле число дислокаций достигает Ю см . Пластическая деформация способствует увеличению плотности дислокаций на 5-6 порядков, движению дислокаций и их групп, включая границы зерен. В результате они приобретают сложную форму, увеличивается их длина, общая энергия и сопротивление скольжению. Выход дислокации на поверхность кристалла приводит к сдвигу на одно межатомное расстояние. Следовательно, суммарный сдвиг при начальной плотности дислокаций N0 = Ю5/см2 составит = Ю - Ю - 10- = 10- что соот- [c.78]

При статическом нагружении материала происходит активация отде, 1ьны. . ерен, сегментов и кластеров, а также элементов оболочки кластеров. Происходит "сток" энергии в зонь с наименьшим производством энтропии, каковыми являются границы зерен, частиц и кластеров. Таким образом, поглощение энергии происходит на трех структурных уровнях, С другой стороны, структурные элементы (атомы, кластеры, сег.менты) стре,мятся занять болеэ выгодное положение, с точки зрения наи.меньшего производства энтропии, которое на каждом структурно,м уровне может достигать определенного критического значения. Элементарный акт разрушения при это.м нронсхолш на том структурно,м уровне и в том локальном объеме, где первым достигается критический уровень энергии, определяемый силой взаимодействия структурных составляющих данного уровня. Элементарный акт разрушения заключается в разрыве связей и образовании поверхности, отличающейся локально высоким значением энтропии, и, как следствие этого, высокой активностью периферийных слоев, формирующих этот уровень (атомы в кластерах, кластеры в сегментах, сегменты в зернах). В зависимости от того, какой структурный, уровень определяет максимальный сток энергии, будет зависеть характер разрутиения - межзеренное или транскристаллитное [11], [c.27]

В той или иной мере указанные условия реализованы на практике при создании мелкозернистых высокопрочных графитов на основе непрокаленного кокса типа МПГ-6 и ЭЭГ. При этом у таких графитов в отличие от полученных на основе прокаленного кокса по классической электродной технологии (АРВ, АРВу и др.) адгезия наполнителя через прослойку карбонизованного связующего частично (МПГ-6) или полностью (ЭЭГ) заменена на автогезию. Дальнейшее увеличение прочности межзеренных границ графита достигается применением термомеханической обработки углеродной шихты с добавками в качестве связующего карбидообразующих элементов - циркония, кремния и др. Процессы взаимодействия легирующих элементов, их карбидов и образующихся при высоких температурах жидких карбид-графитовых эвтектик с твердым углеродом и газовой фазой приводит к увеличению пластичности, прочности, плотности и к совершенствованию кристаллической структуры (рекристаллизованный графит) [42]. Табл. 10 иллюстрирует изложенные выше принципы достижения высокой прочности на примере ряда промышленных марок углеродных материалов. [c.63]

Эпементпый состав межзеренных границ и меж кристаллитная коррозия под напряжением сплавов железа в нитрате натрия 39 293 [c.32]

Например, в случае суперсплава с крупным зерном (поведение I типа) на воздухе наблюдается ускоренная ползучесть и разрушение образца в результате распространения одпой-двух трещин, образующихся на внешней поверхности (рис. 13, а). В вакууме (рис. 13, б) разрушение происходит в результате объединения многочисленных полостей, образовавшихся в местах стыка трех зерен внутри образца. На воздухе трещины зарождались в местах пересечения границ зерен с поверхностью (где в результате окисления происходило обеднение выделениями) и распространялись по гра1П1цам зерен. Еще одна интересная особенность результатов, полученных на воздухе,— наличие ступенек иа участках ускоренной ползучести (см. рис. 3 и 4). По-видимому, они связаны с легким образованием трещин в местах выхода межзеренных границ на поверхность (этому соответствуют резкие перепады ступенек) и последующим замедлением или даже прекращением их развития (относительно плоский участок ступеньки). Притупление трещин происходит в окисленном и лишенном фазы у поверхностном слое (рис. 14). Такое прерывистое развитие трещин продлевает продолжительность стадии ускоренной ползучести. Этот эффект имеет, по-видимому, динамический характер, поскольку при испытаниях в вакууме предварительно окисленных образцов такой ступенчатой кривой ползучести не наблюдалось, хотя скорость ползучести и была уменьшена присутствием окалины. При вакуумных испыта- [c.42]

В составы алюминиевых сплавов входят также многочисленные мелкие добавки, с которыми связаны в основном два типа эффектов. Первый — тенденция многих элементов образовывать нерастворимые интерметаллические частицы, укрепляющие межзеренные границы и тем самым стабилизирующие форму деформированных зерен (рис. 23). Такие добавки, следовательно, предотвращают формирование равноосной структуры К К элементам этого типа относятся Мп, Zr и Сг, влияющие на форму зерна в сплавах всех четырех основных типов. Форма зерна играет, как будет показано ниже, важную роль в КР алюминиевых сплавов, поэтому к результатам многих исследований, выполненных на модельных сплавах с равноосной структурой, следует относиться с осторожностью. Подобные сплавы можно исследовать с целью выявления роли до- бавок отдельных элементов, но они не моделируют промышленные сплавы, более сложные с точки зрения как химического состава, так и микроструктуры. Поэтому следует полагать, что отдельные (а возможно, и многие) выводы, сделанные на основании изучения модельных сплавов, не применимы к сложным промышленным материалам с деформированной формой зерна. [c.82]

Появляются все новые данные, показывающие, что микроструктура рассматриваемых сплавов влияет на их стойкость к водородному охрупчиванию. Существенным элементом микроструктуры, которого следует избегать, является присутствие равновесной фазы, обычно Т1, на границах зерен. Так же как и в рассмотренном случае т)-фазы в сплаве А-286 [124], это справедливо для б-фазы в Инконель 718. Если предшествующая обработка привела к образованию на межзеренных границах почти непрерывного слоя б (NiaNb), то для его растворения необходима термообработка твердого раствора при 1315 К. Обработка в области выше кривой растворимости 7"-фазы, но ниже соответствующей температуры для O, не даст нужного результата [272]. Оказалось, что использование более высоких температур обработки на твердый раствор повышает стойкость сплава Инконель 718 к водородному [c.115]

Для стабилизации зародыша пузырька необходимо, чтобы на каждый газовый атом в таком пузырьке приходилось не менее четырех вакансий. Это послужило основанием считать, что может происходить и гетерогенное зарождение на группах вакансий, об зазующихся благодаря пикам смещения и простому собиранию их в кластеры. По той же причине гетерогенное зарождение может происходить на линиях дислокаций, межфазных и межзеренных границах. При этом зарождению будет способствовать и повышенная концентрация газовых атомов в указанных местах [104]. [c.50]

По нашему мнению, силами, заставляющими пузырьки собираться к границам зерен в поликристаллическом бериллии, являются межзеренные напряжения, возникающие в нем вследствие анизотропии распухания кристаллитов. В случае моно- и бикристаллов таких напря- [c.75]

В апреле 1966 г. после 16 тыс. ч работы произошел разрыв труб правого бокового экрана. В дальнейшем появились аналогичные разрывы а прямых участках заднего экрана. Все поврех<деиия возникали в местах максимальных тепловых нагрузок, достигавших 455-10 Вт/м . На внутренней поверхности труб имелась накипь, которая на отдельных участках достигала толщины 3 мм. На трубах с огневой стороны под накипью обнаружено разъедание металла. Металлографическими исследованиями установлено, что в местах разъедания металла труб перлит почти полностью исчез в результате обезуглероживания, вдоль межзеренных границ обнаружены окислы, что характерно для образования трещин при высоких температурах. Отложения состояли из смеси FeO (вюстита), Рбз04 (магнетита), окиси Fe +(a и y)- [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология