Прочность Ребиндера эффект

Явление адсорбционного понижения прочности материалов (эффект Ребиндера) бьшо открыто и объяснено советским ученым П. А. Ребиндером в 1928 г. Оно заключается в понижении прочности и облегчении деформации твердого тела под влиянием адсорбции компонентов среды [32], Эффект Ребиндера - основа физикохимической механики материалов [13,17]. [c.26]

Износ от коррозионного растрескивания. Коррозионное растрескивание в настоящее время понимается как анодное растворение металла под напряжением, сопровождаемое такими явлениями, как адсорбционное понижение прочности металла (эффект Ребиндера), образование и разрушение оксидных пленок, капиллярное течение коррозионной среды в микротрещине. [c.228]

Таким образом, в 10%-ном растворе едкого натра снижение прочности обусловливается эффектом Ребиндера в более разбавленных растворах уменьшение содержания адсорбционно-активного компонента приводит к ослаблению адсорбционного понижения прочности. [c.162]

Например, при режиме трения без смазочного материала в тяжелых условиях аварийной работы подшипников скольжения вагонов, когда выплавляется баббитовый слой, сегментная конфигурация поверхности трения стального корпуса подшипника позволяет существенно удлинить время работы без аварийного разрушения шейки оси. Каждый сегмент в этом случае прирабатывается самостоятельно, продукты износа концентрируются в каналах и по каналам поступает кислород воздуха, снижающий трение за счет окисления поверхности. Опыты показали, что пробег вагона до излома шейки вала оси со стальным корпусом в таком исполнении оказался выше пробега вагона до разрушения шейки с подшипником, имеющим латунную армировку, излом которой происходит хрупко, за счет адсорбционного снижения прочности вследствие эффекта П.А. Ребиндера [42]. [c.335]

Состояние поверхности сказывается на прочности вследствие концентрации напряжений и остаточных напряжений во впадинах и проникновения в микротрещины поверхностно-активных веществ (эффект Ребиндера). [c.48]

Качественные различия в действии среды на фрикционные характеристики металлополимерных пар могут быть объяснены, как и для металлических пар, действием двух процессов, обусловленных эффектом П. А. Ребиндера. Этими процессами являются адсорбционное понижение прочности поверхностного слоя и одновременное диспергирующее действие поверхностно-активных веществ, а также интенсификация роста микротрещин. Одновременное протекание указанных процессов определяет механизм фрикционного поведения. Какой из процессов будет ведущим в изнашивании, зависит от напряженного состояния поверхностного слоя и степени взаимной растворимости полимера и смазки. [c.74]

Вода в данном случае может оказывать двоякое воздействие вызывать с одной стороны адсорбционное понижение прочности (эффект Ребиндера), с другой, — хемомеханический эффект вследствие взаимодействия кальцита с угольной кислотой, абсорбированной водой из атмосферы. В случае же растворов кислот хемомеханический эффект определенно является главной причиной облегчения разрушения минерала. Действительно, добавка в раствор поверхностно активного ингибитора коррозии КПИ-3 привела к некоторому уменьшению эффекта. Максимальный эффект, очевидно, достигается при определенных значениях кон- [c.130]

Хотя при увеличении концентрации свыше б-н. потенциал облагораживается и при больших концентрациях коррозионная активность серной кислоты, обусловленная парциальным содержанием иона 804 (как это было установлено специальными измерениями), уменьшается, однако возрастает содержание поверхностно активных бисульфата и недиссоциированных молекул, кислоты (рис. 57), и поэтому наблюдается адсорбционное понижение прочности—эффект Ребиндера (рис. 58) [119]. [c.160]

Вода в данном случае может оказывать двоякое воздействие вызывать с одной стороны адсорбционное понижение прочности (эффект Ребиндера), с другой— [c.131]

Основной путь интенсификации этого процесса основан на адсорбционном эффекте понижения прочности (эффекте Ребиндера) [1]. В данной работе исследовано влияние полиэтиленполиамина (ПЭПА) и моноэтаноламина (МЭЛ) в качестве добавок на механические свойства алмазных порошков при измельчении в вибрационном диспергаторе с целью подбора наиболее эффективных ПАВ для увеличения выхода порошков класса—1 мкм. [c.113]

Примером проявления адсорбционного эффекта Ребиндера на металлах служит существенное разупрочнение монокристалла цинка при смачивании его ртутью, которая активно адсорбируется на нем. Аналогичный эффект возможен и при контакте цинка с расплавами таких легкоплавких металлов, как жидкие галлий и олово. Характерно, что адсорбционное понижение прочности твердых мета шов при контакте с расплавами реализуется преимущественно в тех случаях, когда расплав не вступает в химическое взаимодействие с твердым металлом и практически не растворяется в нем. Признак малой растворимости используется при подборе конструкционных материалов, работающих в контакте с жидкими металлами, например, в атомной энергетике 13]. [c.27]

Влияние адсорбции на прочность сталей и сплавов при статическом и периодическом нагружении впервые было исследовано Г. В. Карпенко и его последователями. Так было открыто новое явление адсорбционной усталости сталей и показано, что эффект Ребиндера при многих видах нагружения является первичным и универсальным [18,19]. [c.28]

Исследованиями академика П. А. Ребиндера и его учеников установлено значительное влияние на прочность металлов расклинивающего действия адсорбированных пленок жидкостей в поверхностных трещинах металлов (эффект Ребиндера). Молекулы некоторых адсорбированных на поверхности веществ обладают высокой активностью. Распространяясь по поверхности, они попадают в микротрещины, в глубине которых производят сильное расклинивающее действие, равноценное действию дополнительно приложенного к телу растягивающего усилия. Следствием такого дополнительного воздействия на металл является снижение его прочности, облегчение деформации. Чем щель уже, тем сильнее расклинивающее действие адсорбированных пленок (ширина щели не более 0,1 мкм). [c.52]

Ранее было высказано предположение, а в работе [45 ] установлено, что пленка имеет высокую концентрацию точечных дефектов (вакансий). Действительно, известно [12], что избирательное растворение легирующих компонентов медного сплава в кристаллической решетке твердых растворов и химических соединений вызывает избыточную концентрацию вакансий. Кроме того, вакансии возникают при деформировании пленки и при выходе дислокаций на поверхность. При толщине порядка 1 мкм пленка имеет пористость, которая еще более снижает ее толщину, делая ее соизмеримой с полями напряжений дислокаций. ПАВ, находящееся в порах пленки, понижает прочность стенок пор. Высокая подвижность дислокаций в пленке таким образом обеспечивается сочетанием способствующих этому факторов высокой избыточной концентрацией вакансий, адсорбционным эффектом Ребиндера и малой толщиной стенок пор пленки. Вместе с тем увеличение площади фактического контакта до значения, близкого к номинальному, с одной стороны, и снижение трения примерно на порядок до значений жидкостного, с другой, дает основание полагать, что трение идет не между твердыми поверхностями, а между дискретными частицами со слабым взаимодействием между ними. Затруднение в исследовании этого состояния пленки состоит в том, что оно существует в процессе трения в условиях всестороннего сжатия и нагрева при трибохимическом воздействии и при прекращении трения исчезает. [c.9]

Эффект Ребиндера — явление адсорбционного понижения прочности твердого тела под воздействием поверхностно-активных веществ из окружающей среды, проникающих между кристаллитами. [c.188]

Эффект Ребиндера [282, 346] — понижение напряжения течения, предела усталости и сопротивления ползучести при погружении образца в поверхностно активное вещество (например, цинка, олова, алюминия в олеиновую кислоту) объясняется уменьшением поверхностной энергии. Эффект зависит от температуры и скорости деформации, что указывает на связь с термически активируемыми процессами, от концентрации активного вещества. Максимальный эффект наблюдается при некоторой концентрации, зависящей от температуры. Для случая олова энергия активации снижения прочности 8-10 2о дж 0,5 эв), что близко к энергии активации самодиффузии олова по границам зерен или поверхности. [c.319]

Эффект Ребиндера связан с многочисленными физико-химическими факторами и может проявляться в различной степени и формах -от облегчения пластического деформирования до значительного понижения прочности, приводящего к возникновению хрупкости, вплоть [c.886]

Многие расплавы вызывают также охрупчивание конструкционных металлов и сплавов вследствие проявления адсорбционных эффектов (эффект Ребиндера), причем по мере убывания интенсивности влияния расплавы металлов располагаются следующим образом свинец, висмут, кадмий, олово. С повышением температуры химическое воздействие расплавов усиливается, а эффекты адсорбционного понижения прочности и пластичности уменьшаются. Данные о характере разрушения, а также стойкости конструкционных металлов и сплавов в натрии, литии, свинце, висмуте и их сплавах приведены в работах (2, 10, II]. [c.252]

П. A. Ребиндера о адсорбционном снижении прочности твердых тел (эффект Ребиндера). Эффект адсорбционного расклинивания зарождающихся ультрамикротрещин в циклически нагружаемом металле рассматривается как первый этап развития трещин коррозионной усталости. Поэтому влияние поверхностно-активных веществ на процессы коррозионной усталости необходимо учитывать при выборе смазочных средств. Процесс электрохимической коррозии развивается во времени. Дно трещины является активным анодным участком, края ее играют роль катодного участка (рис. 12). Продукты коррозии, в свою очередь, расклинивают трещину, создавая дополнительные напряжения. [c.132]

РЕБИНДЕРА ЭФФЕКТ — физико-хи-мич. влияние среды па механич. св-ва материалов, не связанное с коррозией, растворением и др. химич. процессами, Р. э. проявляется в понижении прочности и облегчении упругой и пластич. деформации под влиянием адсорбции (поглощения молекул из окружающей среды поверхностями, развивающимися в деформируемом теле). Р. э. проявляется у металлич. моно-и поликристаллов, полупроводников, ионных кристаллов, бетонов, стекол, горных пород и т. д. Величина Р. э. зависит от темп-ры, величины напряжения, способа нагружения, состава и структуры материала и резко зависит от времени нагружения. Наиболее сильно Р. э. проявляется в тех случаях, когда за время деформации, предшествующей разрушению, вновь возникающие поверхности успевают покрыться адсорбционными слоями. Это имеет место в процессах ползучести при длит, статич. нагружении, в процессах усталости. При переходе от моно- к поликристаллич. металлам Р. э. значительно ослабляется, т. к. облегчение деформации сосредоточивается в поверхностных слоях и не распространяется в глубь тела. Наибольшее понижение поверхностной энергии материалов (почти до нуля) вызывают расплавленные среды, близкие по мол. природе к деформируемому телу напр., если более тугоплавкие металлы и сплавы при нагружении находятся в среде жидких более легкоплавких металлов (в частности, наличие ртутной пленки на монокристаллах цинка уменьшает прочность и пластичность в десятки раз). Р. э. часто вреден для конструкционных материалов, т. к. понижает их прочность и пластичность. Для облегчения обрабатываемости резанием и для ускорения и улучшения ирирабатываемости при трении Р. э. полезен. Защита поверхности деталей от [c.112]

Специалисты по физико-химической механике особо оговаривают то обстоятельно, что сильное понижение свободной энергии на образующейся поверхности разрушаемого тела — необходимое, но в то же время недостаточное условие заметного понижения его прочности. Проявление эффекта Ребиндера как пластифицирующее го, так и охрупчивающего, тесно связано со многихми вполне кон-кретными обстоятельствами, в том числе с характером и количеством дефектов на поверхности, температурно-скоростнььми условиями разрушения, скоростью, с которой распространяется образующаяся трещина, количеством поступающего в зону разрушения активного компонента в зоне предразрушения. Большое значение имеет напряженно-деформированное состояние разрушаемого тела. [c.46]

Адсорбционное понижение адгезионной прочности. Как уже отмечалось, жидкая среда изменяет физико-химические свойства контактируюш их тел, которые, в свою очередь, изменяют адгезию. Под действием жидкости происходит адсорбционное понижение прочности, названное эффектом Ребиндера, о котором упоминалось на с. 108, а также коррозионные процессы. [c.201]

Совокупность всех воздействий среды и самой поверхности на физико-химические и механические свойстна поверхностного слоя проявляется в адсорбционном понижении прочности - эффекте П.А. Ребиндера. Поверхностно-активная среда существенно влияет на процес- [c.56]

Существенное влияние на процесс разрушения поверхностных слоев оказывает эффект адсорбционного пластифицирования, т. е. облегчения пластических деформаций в результате действия поверхностно-активных веществ (эффект Ребиндера). Взаимодействие поверхностно-активных веществ слоя граничной смазки с поверхностным слоем металла может привести к понижению прочности и розникновению хрупкого разрушения при малой интенсивности напряженного состояния., / [c.248]

Соотношение взаимности для коэффициентов Lis = L31 показывает, что влияние изменения поверхностного натяжения на дислокационный ток определяется степенью воздействия напряжения на скорость изменения площади поверхности. Если эта скорость невелика (малая скорость деформации), то и вклад поверхностных эффектов в уравнении (206) мал, т. е. на механические свойства металла в таком случае не оказывают заметного влияния изменения величины поверхностного натяжения, и наоборот. Это согласуется с существованием оптимальной скорости деформации для г1роявления эффекта адсорбционного понижения прочности по П. А. Ребиндеру [108]. [c.137]

Изменение строения двойного слоя, связанное с повышением общей концентрации электролита, приводит к уменьшению толщины двойного слоя и увеличивает, следовательно, градиент поля при постоянной величине электродного потенциала. По-видимому, с этим обстоятельством связан подбор опытным путем в качестве модельного электролита для ускоренных испытаний стали на коррозионное растрескивание насыщенного раствора Mg la [64]. Увеличение концентрации водного раствора H2SO4 монотонно снижает время до разрушения закаленной стали, хотя концентрационная зависимость скорости общей коррозии имеет два максимума. Это явление можно объяснить адсорбционным эффектом Ребиндера и усилением избирательности коррозии, т. е. локализацией растворения под действием напряжений. При максимальных напряжениях ниже предела текучести скорость общей коррозии высокопрочных сталей увеличивается всего в несколько раз [22], а коррозионное растрескивание наступает быстро, что обусловлено локализацией растворения напряженного металла. В опытах [132] с концентрированной серной кислотой поверхность стали не имела следов коррозии, хотя образцы растрескивались в течение нескольких минут. По-видимому, под влиянием одновременно действующих кислоты высокой концентрации и механических напряжений происходят локализация коррозии, адсорбционное понижение прочности (эффект Ре- биндера) и, следовательно, повышение склонности к коррозионному pa -f трескиванню. [c.172]

Вначале под эффектом Ребиндера понимали собственно уменьшение прочности и облегчение деформации при сниже1ши уровня поверхностной энергии вследствие явления адсорбций. В последнее время представление об этом эффекте существенно расширилось, Было доказано, что уровень поверхностной энергии снижается не только вследствие адсорбции, но и в результате внешней поляризации. Эффект Ребиндера объясняет явления трения и изнашивания, фреттинг-коррозии, причины разрушений в средах, открывает путь к созданию материалов с заранее заданными свойствами, а также используется при усовершенствовании процессов протяжки, штамповки и диспергирова1шя твердых тел. [c.27]

Эффект Ребиндера проявляется лишь при наложении на материал растягивающих напряжений, для сжимающих напряжений адсорбциошюе понижение прочности не реализуется. Другое [c.27]

Установлено, что эффект Ребиндера особенно сильно разупроч-няет стали при контакте их с жидкими расплавами легкоплавких щелочных металлов применяемых, в частности, в качестве теплоносителей в атомной энергетике. По данным Г. В. Карпенко, проявление эффекта адсорбционного понижения прочности металлов наблюдается также в адсорбционно-малоактивных по отношению к металлам веществах органических кислотах, спиртах, смазочных маслах и других средах [8,17,19, 20, 71]. [c.28]

Ингибиторы, адсорбируясь на поверхности металла, снижают его поверхностную энергию, способствуют проявлению эффекта Ребиндера. Некоторые ингибиторы, будучи введень в среду, снижают прочность металла [3, 75]. Существуют следующие общие требования к инигибиторам коррозии под механическим напряжением [c.108]

Таким образом, на основании изложенных выше данных можно предполагать, что в приповерхностных слоях кристалла реализуются аномально облегченные энергетические условия пластического течения. С другой стороны, известно большое количество работ, свидетельствуюш их о барьерной роли поверхности и приповерхностных слоев в обш ем процессе макропластической деформации работы по исследованию эффекта Ребиндера [11[, по барьерной роли окисных пленок и всевозможного рода поверхностных покрытий [12], работы Крамера [13, 14] и др. Кроме того, некоторые авторы [15] при обсуждении экспериментальных данных, полученных методом микротвердости при малых нагрузках, пытаются обосновать гипотезу ослабленного поверхностного слоя , другие [16] пытаются доказать наличие теоретической прочности в поверхностных слоях кристалла. Не останавливаясь на анализе, возможно или невозможно в настоящее время получить такую информацию методом микротвердости (это особый предмет исследования), можно констатировать, что, по-видимому, в рассмотренных выше работах нет принципиальных различий. Вероятно, о большей или меньшей прочности приповерхностного слоя но сравнению с объемом материала следует говорить, лишь строго привязываясь к конкретным условиям деформации, ее абсолютной величине, методу нагружения и исследования, типу среды, предыстории исследуемого материала и главное следует четко различать, на какой стадии микро- или макропластического течения идет речь об аномальном поведении поверхности. [c.40]

К П. я. относятся когезия, адгезия, смачивание, смазочное и моющее действие, трение, пропитка пористых тел. П. я. влияют на прочность твёрдых тел напр., адсорбционное понижение прочности — эффект Ребиндера). П. я. играют важную роль в фазовых процессах. На стадии зарождения фаз П. я. создают энергетич. барьер, определяющий кинетику процесса и возможность существования метастабильных состояний, а при контакте массивных фаз регулируют скорость тепло-и массообмена между ними. Проницаемость поверхностных слоёв и плёнок, связанная с их молекулярным строением, обусловливает мембранные явления, особенно важные в биол. системах. П. я. влияют на коррозию, выветривание горных пород, почвообразование, атм. явления и др. естеств. процессы. На использовании П. я. основаны мн. технол. процессы — хим. синтез с применением гетерогенного катализа, поверхностное разделение веществ и флотация, механич. обработка я упрочение материалов, фильтрация, приготовление порошков, эмульсий, пен и аэрозолей и др. При этом широко применяются поверхностно-активные вещества, регулирующие поверхностное натяжение и свободную поверхностную энергию. [c.653]

РЕБЙНДЕРА ЭФФЕКТ (адсорбционное понижение прочности) — уменьшение поверхностной (межфазной) энергии вследствие фнз. или хнм. процессов на поверхности твёрдых тел, приводящее к изменению его механич. свойств (снижению ырочности, возникновению хрупкости, уменьшению долговечности, повышению пластичности и др.) К Р. э. приводят адсорбция поверхностно-активных веществ, смачивание (особенно твёрдых тел расплавами, близкими по атомно-молекулярной природе), электростатич. заряд на поверхности, хим. реакции. Открыт П. А. Ребиндеро.ч в 1928. [c.300]

Природа упрочняющего эффекта во многом ост.ается еще неясной. Экспериментальные данные свидетельствуют, что упрочнение стали при обработке кислыми ингибированными растворами сопровождается выглаживанием дна концентраторов напряжений и образованием на поверхности металла защитной фазовой пленки. Это напоминает известный эффект Иоффе. Однако свести эффект упрочнения к эффекту Иоффе нельзя, так как не все ингибиторы вызывают его а лишь некоторые, т. е. наблюдается специфичность действия ингибиторов. Эффект упрочнения в некотором роде противоположен эффекту Ребиндера и связан с изменением физико-химических свойств поверхностных слоев стали. Л ожно предположить, что поверхностно-активное вещество, взаимодействуя с поверхностью. металла, повышает его поверхностную энергию а и, в соответствии с уравнением Гриффитса, прочность Р = Т/ Е а/С возрастает. Таким образом, ингибированный раствор формирует определенное благоприятное физико-механическое состояние поверхностных слоев стали. [c.92]

Большую роль при деформировании и разрушении материалов играет физико-химическое взаимодействие твердой и жидкой фаз. Результатом этого взаимодействия могут явиться образование новых фаз — интерметаллических соединений и твердых растворов повышение (эффект Иоффе) или снижение (эффект Ребиндера) пластичности и прочности самопроизвольное разрушение и т. д. С растворением участка с трещиной, скруглением вершин образовавшихся трещин, удалением приповерхностных барьеров, препятствующих выходу дислокаций, пластичность металлов в присутствии жидкой фазы (растворителя) повышается [109, 2021. Чаще, однако, жидкие фазы охрупчивают металлы. Различные случаи охрупчивания под действием металлических и неметаллических жидкостей и анализ механизма разрушения приведены в работах [156, 202, 206, 254 и др.1. Обнаружено несколько причин охрупчивающего воздействия жидкости на металлы, многие из них связаны с адсорбцией поверхностно-активных веществ, облегчающих зарождение и рост трещин. Адсорбируясь на стенках [c.101]

Многие авторы связывают самопроизвольное хрупкое разрушение твердых металлов при контакте их с жидкими только с по-верхньстным фактором — уменьшением поверхностного натяжения твердого тела (эффект адсорбционного понижения прочности и пластичиости, эффект Ребиндера). Вместе с тем некоторые авторы [27, 2В] указывают иа возможность решающего значения объемного фактора и фактора, свя.занного с напряженным состоянием и растворением твердого металла в жидком. Полагают, что при этом в процессе образования треишп происходит спонтанная релаксация напряжений растяжения. [c.71]

В литературе давно известен эффект Ребиндера, заключающийся в понижении прочности и пластичности твердых тел (в том числе и металлов) в результате физико-химического влияния окружающей среды [40, 115, 116, 186, 202]. Поскольку исследуемые материалы используются для изготовления лопаток судовых компрессоров, следует проверить влияние раствора морской соли на значение Н. Такие эксперименты были проделаны. Шары вдавливали в обезжиренную поверхность с каплей раствора на ней. Результаты этих экспериментов также отражены на рис. 59 и в табл. 18. Заметно существенное сниже-(ние значений для сталей и никакого изменения этой величины для титанового сплава ВТЗ-1. Поскольку результаты отличаются некоторой новизной, они были многократно проверены. Кроме того, для подтверждения этих данных был поставлен специальный эксперимент. Образец из чистого никеля в отожженном и электрополированном состоянии, на котором хорошо видны полосы скольжения при пластическом течении, нагружали чистым изгибом при постепенно возрастающей нагрузке и последовательно фотографировали его поверхность, если наблюдалось изменение ее рельефа. Перпендикулярно к направлению нормальных напряжений изгиба на поверхности образца проводили риску. Далее кусок фильтрованной бумаги, смоченной раствором морской соли, располагали так, чтобы поверхность образца слева от риски была на воздухе, а справа — смачивалась раствором. Фотографии, сделанные таким образом с двух образцов, представлены на рис. 60. Первые следы скольжения на смоченной поверхности появляются при напряжении, меньшем, чем на несмоченной. Это различие составляет 50 МПа (рис. 60, б, г). Итак, наглядно показано, что раствор морской соли может заметно снижать напряжение течения на поверхности материала, т. е. подтверждены результаты, представленные на рис. 59 и в табл. 18. [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...