Металлы поверхностное натяжение

Из последнего уравнения следует, что с адсорбцией работа увеличения границы раздела на 1 м снижается, , е. разрушение (образование новых поверхностей) облегчается. Однако при адсорбции не на жидкой, а на твердой поверхности (на металлах) поверхностное натяжение и поверхностную энергию полностью отождествить нельзя, так как поверхностное натяжение поликристаллов зависит также от кристаллического строения поверхности. [c.26]

Поверхностное натяжение и смачивающая способность покрытий. Формирование покрытий практически всегда связано с образованием новой поверхности и смачиванием защищаемого металла. Поверхностное натяжение покрытий зависит от их состава, температуры, природы граничных сред. Оно влияет на способность покрытий образовывать на металле равномерный по толщине слой, само-залечиваться при возникновении разрывов и пор. [c.88]

Величина критического тока увеличивается с увеличением поверхностного натяжения расплавленного металла. Поверхностное натяжение в свою очередь можно изменять добавкой к аргону других газов при добавке азота или водорода поверхностное натяжение и крити- [c.624]

Для осуществления такой избирательной адсорбции модификаторы должны обладать минимальной свободной поверхностной энергией (поверхностным натяжением). Очевидно, по молекулярным свойствам возможно судить об относительной активности модификаторов. Если у модификатора, находящегося в твердом металле, поверхностное натяжение меньше, чем у основного металла, то он в процессе рекристаллизации избирательно адсорбируется по границам кристаллов, снижая поверхностную энергию и повышая температуру рекристаллизации, т. е. задерживает рост зерна. [c.46]

Для обеспечения необходимых технологических характеристик электрода, химического состава металла шва и его качества шлак должен удовлетворять определенным требованиям. Необходимо, чтобы шлак хорошо покрывал капли жидкого металла и сварочную ванну, что возможно лишь при хорошем смачивании металла шлаком. Смачиваемость зависит от поверхностного натяжения шлака и металла. Поверхностное натяжение сварочных шлаков и межфазное натяжение на границах шлак—металл и металл—газ оказывают значительное влияние на формирование швов и размеры капель электродного металла в дуговом промежутке. [c.315]

Некоторые вещества, такие как углекислые соли щелочных и щелочноземельных металлов, свободный кислород и др., обладают способностью заполнять свободные связи на поверхности жидкости и тем самым ослаблять связь поверхностных атомов и молекул жидкости между собой. При этом силы поверхностного натяжения резко уменьшаются. С увеличением температуры расплавленного металла поверхностное натяжение также несколько снижается. Таким образом, наличие поверхностно-активных веществ и увеличение сварочного тока понижают поверхностное натяжение капель. [c.224]

Способность частиц к коагуляции и ее скорость зависят от ряда факторов температуры металла, поверхностного натяжения на границе шлак — металл, вязкости шлака при данной температуре, а также от присутствия в сплаве посторонних частиц и газовых пузырьков. [c.155]

При сварке труб или закрытых сосудов газ пропускают внутрь сосуда. Инертные газы, увеличивая поверхностное натяжение расплавленного металла, улучшают формирование корпя шва. Поэтому их поддув используют при сварке сталей на весу. При сварке на весу, особенно без присадочного металла, следует тщательно поддерживать требуемую величину зазора между кромками. [c.53]

Сварку сталей часто выполняют в смеси Аг + 5 % Ог. Кислород уменьшает поверхностное натяжение расплавленного металла, что способствует снижению критической плотности тока, при которой капельный перенос металла переходит в струйный. Одновременно повышается устойчивость горения дуги при относительно небольших токах, что облегчает сварку металла малой толщины. [c.197]

При отсутствии заряда на поверхности металла многие поверхностные свойства металла проходят через экстремальные (max или min) точки максимальных значений достигают, например, поверхностное натяжение, адсорбция молекулярных органических веществ, твердость, а минимальных — смачиваемость, емкость двойного слоя и др. [c.161]

Формирование сварочной ванны происходит под действием силы тяжести расплавленного металла давления источника теплоты (например, давления дуги) и сил поверхностного натяжения действующих на поверхности металла (рис. 16). Характер действия этих сил зависит от положения сварки. [c.23]

Выполнение швов в потолочном положении осложняется не только опасностью стекания ванны. Возникает необходимость переноса присадочного металла в ванну в направлении, противоположном действию силы тяжести. При сварке в потолочном положении ванна удерживается силами поверхностного натяжения и давлением дуги. Для удержания ванны в потолочном положении также необходимо ограничивать ее объем. [c.24]

Пониженная теплопроводность и большой коэффициент линейного расширения способствуют более сильному короблению по сравнению с углеродистыми сталями. Легирование влияет на вязкость металла и коэффициент поверхностного натяжения, для большинства высоколегированных сталей шов формируется хуже, чем для углеродистых. [c.127]

На расплавленный металл в дуге действуют следующие главные силы силы тяжести силы поверхностного натяжения электродинамические силы в жидком проводнике реактивные силы электростатические силы силы давления плазменных потоков и др. [c.88]

Силы поверхностного натяжения придают каплям жидкости сфероидальную форму, удерживают капли на потолке , втягивают капли металла в жидкую сварочную ванну. [c.88]

Снижает поверхностное натяжение расплавленных металлов, имеющих жидкотекучие оксиды. [c.128]

Для жидких металлов и шлаковых систем критические условия неизвестны, но снижение поверхностного натяжения при увеличении температуры наблюдалось многими исследователями. [c.358]

При травлении границы зерен проявляются в виде четкой тонкой линии шириной около 10 мкм, т. е. на два порядка меньшей, чем ширина зон срастания (рис. 13.11). Эффект травления границ связан со скоплением примесей в результате процесса их сегрегации в приграничных зонах с искаженной решеткой. В случае малого количества примесей в металле или быстрого охлаждения, когда диффузионный процесс сегрегации не успевает произойти, эффект травления ослабевает или исчезает полностью. На свободной, чистой от оксидов поверхности границы зерен выявляются в виде канавок термического травления. Канавки образуются в результате местной пластической деформации, вызванной уравновешиванием сил граничного и поверхностного натяжения. Термическое травление не связано с сегрегацией примесей, поэтому оно выявляет границы в низколегированных сплавах и чистых металлах, а также в случае больших скоростей охлаждения после затвердевания литого металла. [c.503]

Степень миграции границ зерен определяется движущимися силами миграции, подвижностью границ и временем пребывания металла в области температур высокой диффузионной подвижности атомов. Движущая сила миграции определяется разницей свободных энергий границ в данном неравновесном и равновесном (после полного завершения миграции) состояниях. При прочих равных условиях движущая сила зависит главным образом от конфигурации граничных поверхностей, характеризуемой числом участков с повышенной кривизной в макро- и микроскопическом плане. Движущая сила на отдельных участках границы пропорциональна их суммарной кривизне l// i + l// 2, где 1 и / 2 — радиусы кривизны в двух взаимо перпендикулярных направлениях. Мигрирующая граница движется обычно к центру максимальной кривизны (рис. 13.12,6). Чем меньше число граней у зерна, тем больше их кривизна при заданном размере и тем интенсивнее идет миграция границ. На стыках границ зерна (для двумерной системы трех зерен) движущая сила миграции пропорциональна отклонению соотношения смежных углов от равновесного. Последнему соответствует равенство углов между тремя границами, составляющих 120° (рис. 13.12,а). В этом случае уравновешиваются силы поверхностного натяжения на стыкующихся участках границ, что соответствует наименьшему значению свободной энергии. Смещение стыка границ О в положение О приведет к искривлению границ. Это вызовет перемещение границ в направлении к центру их кривизны до спрямления, т. е. зерно А будет расти за счет зерен В и С. [c.504]

Другой способ изготовления образцов для измерений электропроводности или теплопроводности состоит в том, что литий, расплавленный в инертной атмосфере (например, в гелии), заливается в стальную форму, вместе с которой в дальнейшем подвергается исследованию. Конечно, в этом случае необходимо вносить поправки на электропроводность или теплопроводность стальной формы. При производстве отливок из лития слеДует учитывать, что слой окиси, который образуется иногда на поверхности расплавленного металла, характеризуется большой прочностью и что поверхностное натяжение расплава велико. [c.183]

Таблица 14.11. Поверхностное натяжение з жидких щелочных металлов, мН/м [7]

Таблица 14.12. Поверхностное натяжение жидких металлов, мН/м, в зависимости от температуры (, °С [8]

При сжатии подобных цилиндрических заготовок из одного и того же металла, но разных по размеру сопротивление деформации тем больше, чем меньше размер образца. С. И. Губкин объясняет этот эффект тем, что для меньшего по размерам образца создаются в большей степени условия для всестороннего объемного сжатия за счет относительно более сильного развития контактной поверхности и возникновения относительно больших напряжений сжатия от сил контактного трения. Однако эффект увеличения напряжения — незначительный, и, видимо, более существенное значение фактора FjV обусловлено большей относительной развитостью поверхности и за счет этого более существенным воздействием внешней среды на пластичность и сопротивление деформации меньших по объему образцов. При этом на изменение пластичности и сопротивление деформации оказывают влияние 1) окружающая среда 2) состояние поверхности слоев, сформировавшихся по структуре и свойствам в результате обработки резанием 3) контактное трение и поверхностное натяжение. [c.480]

Конечно, поверхностное натяжение не оказывает никакого влияния на пластичность металла при деформации крупных образцов. Замечено, что начиная с некоторого критического объема характеристики пластичности и сопротивление деформации остаются неизменными при увеличении объема. [c.529]

Уравнения (6-13) хорошо выполняются также для поверхностного натяжения ст. Для указанных жидких металлов, например, при температуре плавления [c.208]

Анализ формул (И —14) показывает, что уменьшение работы образования зародышей при самопроизвольной кристаллизации и кристаллизации на примесях, а следовательно, и увеличение числа центров кристаллизации может быть достигнуто за счет снижения поверхностного натяжения на границе расплав — кристалл, увеличения переохлаждения и прикладываемого давления. Все эти факторы приводят к увеличению скорости зарождения центров кристаллизации и способствуют образованию мелкозернистой структуры металлов и сплавов. [c.22]

В работе [38] сделана попытка проведения численных расчетов величины поверхностного натяжения на границе расплав — кристалл для некоторых металлов [c.23]

В зависимости от строения молекул они могут иметь различную ориентацию у поверхности (не обязательно быть нормально расположенными к поверхности) [7]. Эти явления оказывают воздействие на поведение твердых тел. Так поверхностно-активная среда влияет на процессы разрушения и деформации твердых тел. Адсорбционные пленки приводят к эффекту пластификации, т. е. облегчают пластическое течение в зернах, расположенных в поверхностном слое, так как адсорбированный слой понижает поверхностное натяжение металла. [c.79]

Пайка мягкими припоями имеет значение главным образом для внешних деталей, например при соединении штырьков с выводами лаМ П. Растекаемость припоев по материалам зависит от степени шероховатости спаиваемых поверхностей, смачиваемости расплавленным припоем твердых металлов, поверхностного натяжения припоя и его жидкотекучести. Она может характеризоваться отношением площади, занимаемой припоем до расплавления, к площади, занимаемой растекшимся припоем (табл. 5-8). Смачиваемость иможет -быть удовлетворительной лишь при полном отсутствии на поверхности металлов окислов и других соединений, наличие которых на отдельных участках приводит к нарушениям вакуумной плотности шва даже при его достаточной механической прочности. [c.198]

Развитие химической и электрохимической коррозии, механического и коррозионно-механического износа (механохимической коррозии) определяется энергетическими взаимодействиями в системе металл-1 — металл-2 — нефтепродукт — ПАВ — вода (электролит) (см. рис. 1). К важнейшим энергетическим характеристикам, определяющим эти процессы, относятся прежде всего характеристики самих металлов, связанные с их свойствами (пластичностью, твердостью, хрупкостью, коррозионной стойкостью и др.) работа выхода электрона из 1металла поверхностный потенциал металла Уд, контактная разность потенциалов (КРП),, нормальный электродный потенциал V нэп, потенциал нулевого заряда металла (Унз), свободная поверхностная энергия металла ( поверхностное натяжение металла) ме, энергия кристаллической решетки металла кр и др. [44—53]. Эти характеристики для одного и того же металла существенно отличаются в зависимости от состояния его внешней (видимой) и внутренней (микротрещины, совокупность внутренних дефектов) поверх ности. Эти характеристики различны также для зоны ювенильного металла и внешней зо ны наклепа — слоев деформированного металла, образующегося в результате механической обработки. Для стали зона наклепа может распространяться па глубину от 0,01 мм (при протяжке) и до 3—4 мм (при точении, прессовании) [44]. [c.18]

Способность шлаковых частиц к коагуляции в свою очередь зависит от температуры металла, поверхностного натяжения на границе шлаковая частица — жидкий металл , вязкости как включений, так и жидкого металла, и др. Чем выше температура металла и поверхностное натяжение частиц, меньше их вязкость, тем легче протекает их коагуляция. Тугоплавкие включения, имеющие повышенную вязкость, плохо коагулируют и поэтому распределяются в металле в дисперсном виде (5102 А12О3). [c.280]

Сварку вертикальных швов можно выполнять на подъем (снизу вверх, рис. 19, а) или на спуск. При сварке на подъем ни кележащий закристаллизовавшийся металл шва помогает удери ать расплавленный металл сварочной ваппы. При этом способе облегчается возможность провара корня шва и кромок, так как расплавленный металл стекает с них в сварочную ванну, улучшая условия теплопередачи от дуги к основному металлу. Однако внешний вид шва — грубочешуйчатый. При сварке на спуск получить качественный провар трудно шлак и расплавленный металл подтекают под дугу и от дальнейшего сте-кания удерживаются только силами давления дуги и поверхностного натяжения. В некоторых случаях их оказывается недостаточно, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. [c.26]

Флюсы паяльные применяют для очистки поверхности паяемого металла, а также для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя. Флюс (кроме реактивно-флюсовой пайки) не должен химически взаимодействовать с припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюс в расплавленном и газообразном состояниях должен способствовать смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем. Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие. Для пайки наиболее применимы флюсы бура NaiBP и борная кислота Н. ВОз, хлористый цинк Zn l.,, фтористый калий KF и др. [c.240]

Капли ( юрмируются на конце электрода и переносятся под воздействием сил поверхностного натяжения, тяжести, давления газов, образующихся внутри расплавленного металла, давления газо- [c.20]

Соприкосновение жидкого металла с газами и шлаками может изменить его поверхностное натяжение. Например, кислород снижает поверхностное натяжение стали, поэтому при сварке в инертных газах в смесь добавляют до 5% кислорода. По данным И. К. Походни и А. М. Суптеля, при сварке на обратной полярности анодное пятно стабильно на торце жидкой капли и с увеличением тока его плотность остается постоянной, а размер пятна растет. Поэтому перегрев капли и ее кипение наступают при меньших токах, чем на прямой полярности, когда катодное пятно беспорядочно перемещается. При увеличении плот- [c.88]

Поверхностное натяжение влияет на скорость окислительновосстановительных реакций, идущих на границе раздела металл — шлак. Оно удерживает ванну и придает ей определенную форму при сварке в различных пространственных положениях. Кроме того, оно влияет на отделимость шлаковой корки от готового сварного шва при охлаждении. [c.360]

Согласно Фаберу, дефекты представляют собой ограниченные области, в которых поверхностное натяжевше границы разде.та отрицательно. Эти области находятся в сверхпроводящем состоянии, когда образец переохлажден, и служат стабильными зародышами. Однако росту этих зародышей препятствует положительное поверхностное натяжение границ раздела в основной массе металла. Такое положение сохраняется до тех пор, иока поле не будет сн11жено до величины значительно меньше критической. Рассматривая простую модель дефектов, Фабер показал, что количество зародышей переохлаждения определяется их разлгерами и формой, а также параметром поверхностной энергии А, прпчем для дефектов любой формы величина (1—пропорциональна А. Экспериментальные данные хороню согласуются с предложенной моделью. Хотя степень переохлаждения меняется от дефекта к дефекту, для всех дефектов она одинаково зависит от температуры. Различие в степени переохлаждения не представляет особого интереса, так как оно, вероятно, связано с различием в размерах и форме зародышей. Единая температурная зависимость степени переохлаждения [c.658]

Контакт воды с металлической поверхностью приводит к коррозии металлов, протекающей по электрохимическому механизму. Величина водонефтяного соотношения, характерного для конкретного месторождения, при котором система нефть — вода становится неустойчивой, может быть использована в качестве параметра для прогнозирования скорости коррозионного разрушения оборудования. Углеводороды практически не вызывают коррозию металлов. Однако неполярная фаза в системе нефть — вода оказывает значительное влияние на коррозионную активность водонефтяной системы в целом, повышая или понижая ее. Повышение защитного действия углеводородной составляющей в эмульсионной системе вода — нефть связано в основном с ингибирующими свойствами ПАВ, входящими в природную нефть. Наиболее активные ПАВ — нафтеновые н алифатические кислоты и асфальтосмолистые вещества. Содержание ПАВ в нефтях различных месторождений колеблется в широких пределах. Молекулы нафтеновых и алифатических кислот состоят из неполярной части — углеводородного радикала и полярной части карбоксильной группы, что обусловливает их способность адсорбироваться на границе раздела фаз. Соли нафтеновых кислог более полярны, чем сами кислоты, и более поверхностно-активны. Величина поверхностного натяжения на границе раздела вода — очищенная фракция нефти (например, вазелиновое масло или очищенный керосин) составляет 50—55 мН/м, в то время как поверхностное натяжение на границе раздела вода — сырая нефть не превышает 20—25 мН/м. Это свидетельствует об адсорбции поверхностно-активных компонентов нефти на границе раздела сырая нефть—вода. В щелочной пластовой воде происходит реакция взаимодействия нафтеновой кислоты с ионом щелочного металла. Образующееся соединение более поверхностно-активно, чем нафтеновые кислоты. [c.122]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...