Силы межатомные

Как было отмечено, жаропрочность тем выше, чем выше силы межатомных связей и прочность (кратковременная) при данной температуре. [c.460]

В соответствии с этим очевидно, что чем выше температура плавления сплава (которая в первую очередь определяет силы межатомных связей), тем больше должна быть жаропрочность сплава. [c.460]

Высокая жаропрочность сплавов нимоник обеспечивается их высокой прочностью и малой скоростью разупрочнения. В данном случае у состаренного нимоника высокая прочность связана с образованием большого количества (до 20%, а в некоторых современных высокожаропрочных сплавах до 40% второй фазы), когерентно связанной с маточным твердым раствором. Эта когерентная связь в свою очередь вызвала дробление блоков 7-твердого раствора до размера в 1500—2000 А. Малая же скорость разупрочнения связана с малой диффузионной подвижностью атомов алюминия и титана при высоких температурах вследствие высоких значений сил межатомных связей в решетках у- и у -фаз. [c.476]

Высокая температура плавления этих металлов есть результат высоких сил межатомной связи. Перечисленные металлы — сравнительно редкие и поэтому дорогие. [c.522]

Напряжения, вызывающие смещение атомов в новые положения равновесия, могут уравновешиваться только силами межатомных взаимодействий. Поэтому под нагрузкой при пластическом деформировании деформация состоит из упругой и пластической составляющих, причем упругая составляющая исчезает при разгрузке (при снятии деформирующих сил), а пластическая составляющая приводит к остаточному изменению формы и размеров тела. В новые положения равновесия атомы могут переходить в результате смещения в определенных параллельных плоскостях, без существенного изменения расстояний между этими плоскостями. При этом атомы не выходят из зоны силового взаимодействия и деформация происходит без нарушения сплошности металла, плотность которого практически [c.53]

На рис. 13.24 приведена зависимость температуры плавления тугоплавких металлов от их положения в периодической системе Менделеева. Температура плавления (важнейший параметр тугоплавких металлов) зависит от силы межатомной связи. [c.225]

Оценки потенциалов взаимодействия между частицами в кристалле показывают, что магнитные силы здесь весьма малы, а гравитационными силами вообще можно пренебречь. Таким образом, характер сил межатомного взаимодействия в первую очередь определяется строением электронных оболочек взаимодействующих атомов. [c.55]

Доказать соотношение Коши для кубических кристаллов, считая силы межатомного взаимодействия центральными и учитывая взаимодействие в двух первых координационных сферах. [c.207]

В заключение следует отметить, что потенциальная энергия и R) определяется теми же электрическими силами (межатомными, межэлектронными, ион-электронными), которые обеспечивали устойчивость статической модели. Это означает, что межатомные взаимодействия определяют не только стабильность решетки и свойства при О К, но и все характеристики тел при высоких температурах. Константы квазиупругой силы и ангармонизма могут быть вычислены как вторая и третья производные от U R) по межатомным расстояниям. [c.227]

Структура атомно-молекулярного и зернистого строения реальных твердых тел очень сложная, и нет никакой возможности сколько-нибудь удовлетворительно построить теорию деформирования и разрушения твердых тел, основываясь на анализе сил межатомного взаимодействия. Например, сплавы металлов состоят из различным образом ориентированных мелких кристаллов, компонующихся в более крупные образования — зерна, которые имеют сложную структуру границ взаимодействия с соседними зернами. [c.133]

Предел пропорциональности сг ц обычно определяется как условное напряжение, при котором тангенс угла наклона касательной к оси Оо отличается от 1 / на 5 %. Дело в том, что начиная с небольших напряжений наблюдается отклонение диаграммы а — е от прямой линии, что сопряжено с нелинейной зависимостью сил межатомного сцепления от межатомного расстояния, которые в основном определяют зависимость а — ев стадии упругого деформирования. Таким образом, а ц есть величина условная. [c.139]

Легирование приводит к изменению параметра кристаллической решетки и сил межатомного взаимодействия. Так как зависимость параметра решетки растворителя от концентрации легирующего элемента практически линейная, зависимость модуля упругости от содержания легирующего элемента также близка к линейной. [c.26]

Влияние на структуру проявляется через изменение энергии дефектов упаковки. Примеси, которые снижают эту энергию и тем затрудняют поперечное скольжение (динамический возврат), понижают и значение В таком же направлении влияет и понижение примесями сил межатомных связей. Повышение прочности связей повышает [c.346]

Таким образом, если примесь уменьшает д.у и силы межатомных связей, то за первым максимумом следует монотонный спад в функции концентрации примеси. Если примесь понижает д.у, но повышает прочность связей, то за спадом t после первого максимума начнется новый подъем Наконец, если влияние на д.у незначительно, максимума на кривой t =f %) в области малых концентраций вообще не будет, но подъем станет более пологим. [c.346]

Модуль упругости Е практически не зависит от химического состава и термической обработки стали. Приведенный здесь предел прочности установлен экспериментальным путем. Он во много раз (в 100 раз и более) меньше теоретических значений, подсчитанных исходя из сил межатомных связей. Это объясняется отклонением строения реальных кристаллов металла от идеального строения кристаллических решеток, т. е. несовершенством (дефектами) кристаллических решеток реальных металлов. Наибольшее влияние на снижение прочности металла оказывают [c.37]

Теоретическая прочность металлов, определяемая силами межатомной связи в кристаллической решетке, в сотни и тысячи раз превышает их техническую (реальную) прочность [c.24]

Модуль упругости не зависит от структуры металла его величина определяется силами межатомного сцепления. При напряжении выше Стр наряду с упругой начинает развиваться пластическая деформация. Напряжение, вызывающее остаточную деформацию, равную 0,2%, на зывается условным пределом текучести ((То.а). а напряжение, соответствующее максимальному напряжению, [c.75]

Вакансией называется незаполненный по той или иной причине узел кристаллической решетки (рис. 1.3, а). В местах нахождения вакансий кристаллическая решетка искажена, там возникают местные внутренние напряжения, который обусловлены нарушениями однородности сил межатомного взаимодействия, существующей в идеальной кристаллической решетке со всеми заполненными узлами. [c.9]

Второй способ повышения реальной прочности металлов заключается в изменении структурного состояния материала при заданном постоянном уровне сил межатомных связей. Низкие значения прочности технических ЛОО металлов и сплавов объясняются неоднородностью структуры — наличием неравномерно распределенных несовершенств кристаллического строения (дислокаций, вакансий, чужеродных атомов) и границ зерен, а также металлургических дефектов (пор, химической неоднородности и т. д.). Это приводит к резкому снижению энергоемкости металла ( мех вследствие неоднородного характера поглощения энергии различными объемами металла, т. е. к уменьшению величин 1 5 и п [см. уравнение (10)]. [c.22]

У металлов модуль Юнга практически не зависит от структуры и термической обработки и определяется только прочностью межатомных. связей. Легирование и пластическая деформация также не оказывают заметного влияния на модуль упругости. При нагреве материалов отмечается падение величины Е, причем между температурным коэффициентом модуля Юнга и термическим коэффициентом линейного расширения наблюдается прямая зависимость. Это связано с увеличением расстояния между атомами в кристаллической решетке из-за роста температуры, а следовательно, и уменьшением сил межатомного взаимодействия. [c.52]

Величина кинетического давления может быть выражена через постоянную Грюнайзена и теплоемкость при постоянном объеме. Кинетическое давление, связанное с ангармонизмом, не может обеспечить неограниченного расширения тела, так как оказывают сопротивление более значительные силы межатомных связей. Потенциальная энергия этих сил выражается степенной функцией (при Г= О °К) [c.16]

Имеется много различных дислокационных механизмов образования зародышевых трещин [8—13]. Зарождение трещины скола при негомогенной пластической деформации в металлах объясняется тем, что у конца задержанной полосы скольжения возникает большая концентрация сдвиговых напряжений, по величине превышающая силы межатомной связи материала. Поэтому возникает трещина сдвига. Необходимое напряжение достигается блокированием дислокаций у барьеров, которыми могут служить границы зерен в поликристаллах или частицы твердой второй фазы в загрязненных металлах. В зависимости от кристаллической структуры материала возможны и другие механизмы зарождения трещины (рис. 3). Общим для всех механизмов зарождения трещин является то, что этот процесс — следствие пластической деформации. [c.23]

Рассматривая структуру алмаза, можно заметить, что каждый атом углерода соседствует с четырьмя другими атомами, и силы межатомного взаимодействия действуют в четырех направлениях. Твердость алмаза объясняется исключительно высокой силой связи атомов в решетке. [c.26]

Рассмотрение твердых тел как своеобразных атомных конструкций, которые сопротивляются разрушению от нагрузки в зависимости от сопротивления сил межатомного взаимодействия, позволило создать механическую модель воздействия внешних сил на тело, ввести в науку понятия о пределах прочности, текучести и упругости. Однако развитие учения о прочности твердых тел показало, что эти пределы 42 [c.42]

Для количественной оценки энергии и сил межатомной связи в кристаллических телах могут быть использованы энергия сублимации, среднее квадратичное амплитуды тепловых колебаний, температура плавления, характеристическая температура (температура Дебая), параметры диффузии, упругие постоянные и другие физические величины. Однако при решении проблемы прочности не все они равноценны, так как по-разному связаны с механизмом пластической деформации и разрушения металлов. [c.9]

Тем не менее, допустим следующий подход. Представим себе, что трещина уже развилась настолько, что охватила несколько десятков кристаллических зерен, укладывающихся на длине I (рис. 59). Выделим краевые участки длины а и будем считать, что на этих участках еще в какой-то мере сохраняются неизвестные нам силы межатомного сцепления. Картина получается такой же, как и при от- [c.94]

Упругая деформация. Общая схема работы материала. Идеальный монокристалл металла имеет строго регулярную структуру, определяемую типом его кристаллической решетки. Под влиянием внешних сил, прикладываемых к монокристаллу, изменяются расстояния между атомами. Такому смещению атомов противодействуют силы межатомного взаимодействия. Если смещения атомов настолько невелики, что не преодолены эти силы, то по устранении внешних воздействий атомы возвращаются в свои первоначальные позиции устойчивого равновесия. Так протекает упругая деформация тела величина этой деформации очень мала (измеряется десятыми долями процента). [c.238]

В дальнейших исследованиях других ученых, уточнивших закон, который описывает силы межатомного взаимодействия, учтена возможность возникновения при сдвиге других механически устойчивых конфигураций атомных плоскостей в решетке это позволило снизить теоретическую величину до значения [c.242]

В соответствии с проведенными экспериментальными и теоретическими исследованиями сцепление частиц с твердой поверхностью может быть схематически представлено следующими последовательными процессами приближение частиц к поверхности на расстояния, необходимые для проявления сил межатомного взаимодействия удаление (полное или частичное) поверхностных пленок (окисных или др.). коллективизация валентных электронов положительными ионами и возникновение прочной металлической связи. [c.67]

Известно [49], что водород ослабляет межатомные связи в кристаллической решетке железа вследствие перераспределения электронов на У-уровнях [35] при этом могут снизиться разрушающие напряжения и возможно понижение уровня эффективной работы разрушения 7 . На основании этого становится ясно, почему при сравнительно низком давлении водорода в дефектах сказывается его влияние на общий уровень прочности материала [54, с. 66—85]. Необходимо отметить, что гипотеза, объясняющая облегчение деформации и разрушения металла в присутствии водорода вследствие снижения силы межатомных связей металла, пока не нашла достаточно убедительного теоретического обоснования и экспериментального подтверждения. [c.19]

Значение модулей упругости определяется силами межатомного взаимодействия и являются константами материала. Так, например, модуль нормальной упругости для алюмшния 0,8Х ><10 кгс/мм2, для железа — 2-10 кгс/мм , молибдена ЗХ XIO кгс/м м2. Наименее жестким материалом является резина = 0,00007-Ю кгс/мм , а наиболее жестким — алмаз =12Х Х10 кгс/мм . Эта механическая характеристика структурно нечувствительна, т. е. термическая обработка или другие способы изменения структуры металла практически не изменяют модуля упругости. [c.65]

Из этого следует, что скорость ползучести будет тем больше, чем быстрее разупрочняется металл под действием рекри-сталлнзационных процессов (определяемых силой межатомных связей) и чем ниже его прочность при кратковременных испытаниях. [c.455]

Жаропрочность стали и других металлических сплавов сильао зависит от величины сил межатомной связи. Она тем вьш]е, чем больн1е межатомные силы связи в кристаллической решетке металла, па базе которого построен сплав. В первом [ риближеиии можно считать, что чем выше температура плавления металла, тем больше сила межатомных связей и выше температурный уровень применения этих сплавов [c.287]

Силы межатомной связи в кристаллах в значительной мере зависят от распределения электро1Юв в кристалле (электронной плотности), обусловливая определенный тип химической связи. Они определяют устойчивость кристаллической решетки и ее свойства. Для анализа ее устойчивости выделим в деформируемом теле локальный объем (кластер) и рассмотрим его сопротивление сдвигу и отрьсву. Кластер сохраняег устойчивость к деформации вплоть до достижения относительной продольной деформации сдвига связанной с [c.181]

Пусть Un (х, t) есть смещение в какой-то момент времени t п-то атома относительно его положения равновесия в точке с координатой Хп = па. Если смещения атомов из положений равновесия малы по сравнению с расстоянием а, то силы межатомного взаимодействия можно считать квазнунругими согласно закону Гука, они пропорциональны смещениям. Атомы в цепочке как бы свя- [c.146]

Обычно структура материалов типа металлов упорядочивается по элементам атом — кристалл (блок мозаики) — зерно. Дефекты в твердых телах можно разделить на две группы 1) искажения в атомно-молекулярной структуре в виде вакансий, замещения, внедрения, дислокации и т. п. 2) трещины — разрывы сплошности. Эти дефекты — локальные искажения однородности — совместно со сложностями структуры создают концентрацию напряжений. Что касается трещин, то их условно по размерам разделяют на три разновидности мельчайшие (субмикроскопические), микроскопические и макроскопические (магистральные). Вопросы взаимодействия локальных дефектов между собой и их роль в образовании субмнкроскопических и микроскопических трещин более относятся к физике твердого тела и являются одним из основных направлений физики разрушения. Не останавливаясь на детальном описании этих специальных вопросов, отметим, что в результате приложения внешних нагрузок в теле возникают дополнительные к силам межатомного взаимодействия силовые поля, приводящие в движение различные дефекты, которые, сливаясь, образуют субмикроскопические, а в последующем и микроскопические трещины. [c.182]

Дислокации могут возникать в полностью затвердевшем металле в непосредственной близости от фронта кристаллизации и вдали от него. Считается, что основным здесь является вакансион-ный механизм образования дислокаций. Равновесная концентрация вакансий с иониженигм температуры от точки кристаллизации резко уменьшается. При ускоренном охлаждении создается сильное пересыщение кристалла вакансиями. Избыточные вакансии конденсируются в диски, параллельные плоскости плотнейшей упаковки. Толщина диска может быть в один, два или три слоя вакансий. Когда диаметр вакансионного диска превышает некоторую критическую величину, то под действием сил межатомного притяжения его стороны сближаются и диск сплющивается. Это явление называется захлопыванием диска вакансий. [c.104]

Рис. 14. Схема упругой деформации и хрупкого разрзппения а- ненапряженная решетка б- упругая деформация в, г- хрупкое разрушение путем отрыва Если нормальньсе напряжения достигают величины сил межатомной связи, то произойдет хрупкое разрушение путем отрыва.

В настоящее время предложены различные гипотезы о физической природе прочности твердых тел. Исходной предпосылкой физической природы прочности являются силы межатомного или межмолекулярного взаимодействия. Для реальных материалов, особенно композиционных, имеющих достаточно сложную атомномолекулярную структуру, до сих пор не создан математический аппарат, описывающий природу сил взаимодействия. Для моделей сред, как правило, состоящих из однотипных регулярно расположенных атомов, было показано [22,23], что сила взаимодействия межатомных связей в системе, состоящей из N цепочек, определяется выражением Р (х) = рх — ух , где р — жесткость системы X — смещение атома у — коэффициент ангармоничности межатомного взаимодействия. [c.72]

Прочность металлов (сплавов) определяется прочностью зерен и соединения их между собой. У металла (сплава), подвергавшегося механической (прокатка, ковка, прессование) и термической обработке, связь между зернами обеспечивается главным образом силами межатомного взаимбдействия и лишь на некоторых участках границ главным является механическое сцепление. В отличие от этого в литом или плохо обработанном металле между зернами могут быть местами даже пустоты или скопления примесей. [c.225]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...