Испытания кристаллов

В экспериментальных лабораториях для испытания кристаллов [c.465]

Сравнение реальной прочности кристаллов со значениями, полученными на основании теоретических расчетов, обнаруживает весьма существенные расхождения. Теоретический предел прочности в десятки и даже в сотни раз превосходит значения, получаемые при испытаниях реальных образцов. [c.92]

Конечно, такой способ расчета не может претендовать на высокую точность многое зависит от ориентации кристалла, его строения, а также от типа связей между атомами в кристаллической решетке. Но любопытно, что множество достаточно точных расчетов по оценке так называемой идеальной (расчетной) прочности дают для всех материалов практически тот же результат. Напряжения необратимого скольжения, а также и отрыва по основным кристаллографическим плоскостям лежат для всех материалов в пределах 5... 16 % от f . Прямая связь между идеальной прочностью и модулем упругости очевидна. Они имеют общее происхождение и определяются характером межатомного сцепления. И, наконец, есть еще нечто общее, что сохраняется для всех материалов. Результаты теоретических расчетов по идеальной прочности находятся в резком противоречии с тем, что мы получаем при испытании образцов на растяжение. И возникновение общей текучести, и последующий разрыв образца происходят при напряжениях, в лучшем случае, в десятки, а то и в сотни раз меньших, чем те, которые прогнозируются расчетом. [c.76]

Стереографическая проекция позволяет проследить за поворотом кристалла, происходящим во время деформации. При испытаниях на растяжение имеется тенденция к повороту направления скольжения к оси растяжения, или, что эквивалентно, ось растяжения / [т. е. (011) в данном примере] поворачивается к направлению скольжения IV. [c.116]

При растворении углов кристалла температура перехода понижалась до 130°С. Таким образом, в зависимости от условий испытаний существенно изменяются не только механические свойства образцов, но и температура перехода от хрупкости к пластичности. [c.21]

Получаемая в результате ТМО предпочтительная ориентация кристаллов мартенсита также оказывает определенное влияние, проявляющееся в анизотропии механических свойств [111, 112, 121]. Так, испытания образцов стали 4340, упрочненных с помощью НТМО и вырезанных в продольном и поперечном направлениях, показали, что ориентация образцов, не оказывая заметного влияния на прочностные свойства (аь и з ) существенно влияет на характеристики пластичности относи- [c.76]

Правда, сразу же необходимо отметить, что экспериментальные данные по прочности нитевидных кристаллов отличаются значительным разбросом, а получаемая прочность нитевидных кристаллов того или иного металла, как уже отмечалось, сильно зависит от размера уса и количества дефектов. Поэтому нами были взяты максимальные значения прочности на разрыв для нитевидных кристаллов ряда металлов с ГЦК, ГП и ОЦК решеткой (фиг. 23). Сразу же можно отметить, что экспериментальная прочность хрома, кобальта и никеля далеко не предельная. Видимо, испытанные усы содержали еще значительное число дефектов. Если учесть, что у хрома и железа одинаковая кристаллическая решетка, а силы связи у хрома, оцениваемые величиной F, выше, чем у железа, то очевидно, что и нитевидные кристаллы хрома должны быть прочнее кристаллов железа. Однако пока еще кристаллы хрома получены весьма низкой прочности. Значения Отах для хрома (фиг. 23, табл. 24) подсчитаны по упругим постоянным обычных монокристаллов [188]. [c.107]

Материалы, армированные только нитевидными кристаллами, обладают также высокими прочностными свойствами. Как следует из табл. 7.1, введение в матрицу даже сравнительно небольшого объема нитевидных кристаллов повышает ее прочностные характеристики в плоскости их укладки в несколько раз, причем прочность при растяжении и межслойном сдвиге линейно зависит от объемного содержания нитевидных кристаллов (рис. 7.4). Разброс значении прочности при растяжении и сдвиге не превышал 10 % (число испытанных образцов на каждую точку — не менее восьми). [c.207]

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации. [c.22]

Испытания на микротвердость получили в последние десятилетия широкое распространение и стали совершенно необходимыми в исследовательских работах по изучению механических свойств металлов и неметаллов в микрообъемах как при комнатных, так и при высоких температурах. Определение микротвердости применяется для оценки прочности и пластичности металлов, соединений, твердых абразивных материалов, полупроводников, ионных кристаллов, стекол, минералов и др. [11, 46, 50, 51, 64, 66,67,110,111, 116,124, 126, 128, 132, 133, 135, 170, 191-193, 2111. [c.63]

Если при испытании стальных образцов, вырезанных из различных мест изделия, обнаруживается практическая идентичность диаграмм деформирования в упругой области и в начале пластической, то, безусловно, допустимо и следует анализировать и проектировать конструкцию из этой стали на основе предположения о ее однородности и изотропии или начальной изотропии. Сложная композиционная структура горячекатаной углеродистой конструкционной стали (состоит из выраженно анизотропных кристаллов феррита и перлита с частицами цементита) может полностью игнорироваться в макроскопической упругой области и в начале пластической, и материал на этом уровне может рассматриваться как изотропный и однородный. [c.11]

Кроме испытаний в различных кислотах, проводили испытания тройного сплава в промышленных средах 1) смеси серной кислоты с перекисью водорода при 100°С 2) влажных кристаллах технического иода при 140°С 3) смеси олеума с плавиковой кислотой и др. [c.85]

На кинетику смещения микрообъемов соприкасающихся зерен решающее влияние оказывает передвижение и концентрация дислокаций на отдельных плоскостях под действием силового поля, возникающего при данном взаимодействии зерен, как окружающих тот или иной кристаллит, так и лежащих в толще образца. В механизме возникновения и развития наблюдаемого микрорельефа, несомненно, имеется много общего с закономерностью появления аналогичного вида поверхности при испытании на усталость при чистом изгибе [113]. Можно полагать, что наряду с выдавливанием отдельных плоских объемов, ограничиваемых плоскостями скольжения, которые при 20° С находятся на расстоянии 1,5—3 мкм, а при 800°С— примерно на 10 мкм, в толще образца создаются пустоты . Эти зоны заполняются вдавливаемым в толщу металлом, что [c.261]

Прочность и дисперсия прочности нитевидных кристаллов главным образом зависят от качества боковой поверхности кристаллов и степени загрязненности примесями, неизбежно попадающими в кристаллы в процессе их выращивания. О влиянии качества боковой поверхности на прочность нитевидных кристаллов сапфира свидетельствует хорошо известная [25] масштабная зависимость (рис. 14). Штриховая линия на рис. 14 указывает на стабильность предела прочности тщательно отполированных усов диаметром 5—15 мкм. Прочность нитевидных кристаллов, несмотря на значительный разброс частных значений, монотонно понижается по мере повышения площади поперечного сечения или площади боковой поверхности (длина кристаллов при испытании [c.41]

Образцы для исследования брали цилиндрической формы, диаметром 5 10 м. В рабочей части они имели продольные площадки, параллельные плоскости (110). Усталостные испытания проводили в условиях симметричного растяжения — снгатия с постоянной амплитудой напряжения Оа, равной 0,09 ГПа частота нагружения составила 20 000 Гц. В процессе испытания кристалл самопроизвольно разогревался температура разогрева контролировалась в средней части кристалла на площадке (110) с помощью термопары. [c.164]

Г1мм , Таким образом, после закалки происходит уп-рочнение в результате старения, что находится в согласии с возможным вакансионным механизмом. После этого были проведены испытания кристалла, закаленного в жидком воздухе мгновенным перенесением кристалла из закалочной ванны, для которого предел текучести оказался равен 400 Г тм , т. е. значительно ниже, чем для состаренных кристаллов. [c.193]

Свойства отдельно взятого кристалла (монокристалла) по. данному направлению отличаются от свойств в другом направлении (рис. 16) и, естественно, зависят от того, сколько атомов нстречается в этом направлении. Различие свойств в зависимости от направления испытания носит название анизотропии. Все кристаллы анизотропны. Анизотропия — особенность любого кристалла, характерная для кристаллического строения. [c.35]

За последние дасятилетия было выполнено много работ в попытках приблизиться к предельной прочности и не только со стеклом, но и со многими другими материалами, в том числе и с металлами. Вытягивали из расплава нити, выращивали идеальные нитевидные кристаллы, были созданы приборы для испытания на прочность микрообразцов длиной менее миллиметра. Возможность приближения к предельной прочности подтверждалась, волновала и вселяла радужные надежды. Но по мере накопления знаний, как всегда, начинали брать верх реалистические соображения. [c.374]

Наибольший интерес представляют прямые методы наблюдения и исследования дислокаций, их скоплений и точечных дефектов. К ним относятся исследования с помощью ионного проектора, рентгеновской топографии и прямые световые и электрономикроскопические исследования. Прямые методы дают наиболее ценную информацию о дефектах в кристаллах, однако неприменимы для количественных оценок при изучении металлов, подвергнутых значительной пластической деформации, или технических сплавов сложного состава. В этом случае приходится применять косвенные методы исследования рентгеноструктурный анализ с оценкой формы и интенсивности интерференционных максимумов механические испытания измерение внутреннего трения, электрических и магнитных характеристик. [c.94]

Проявление масштабного фактора тесно связано с влиянием состояния поверхности. В частности, длительное травление стекла плавиковой кислотой, удаляющее наружный слой и создающее идеально ровную поверхность, приводит к резкому снижению вероятности существования на поверхности опасных дефектов, и согласно статистической теории дефектов должно наблюдаться повышение прочности массивных образцов до прочности тонких стеклянных волокон. Эксперимент полностью подтверждает это предположение. ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ Й СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НА ПРОЦЕССЫ РАЗРУШЕНИЯ. Состояние поверхности — один из важнейших факторов, влияющих на результаты механических испытаний образцов в лабораторных условиях. Наличие небольших выступов и впадин на плохо обработанной поверхности приводит к повышению концентрации напряжений. Поверхностные неровности могут играть роль хрупких трещин и значительно снижать определяемые испытаниями прочностные характеристики металла. Например, хрупкие в обычных условиях кристаллы каменной соли становятся пластичными, если при испытании их погрузить в теплую воду, растворяющую дефектный поверхностный слой (эффект Иоффе). Тщательная полировка поверхности металлических образцов приводит к увеличению измеряемых при растяясенпи характеристик прочности и пластичности. [c.435]

Элемент ЯС —часть интегральной микросхемы, реализующая функцию ка-кого-либо электрорадиоэлемеита, которая выполнена нераздельно от кристалла или подложки и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Под электрорадиоэлементом понимают транзистор, диод, резистор, конденсатор и др. [c.82]

Пластическая деформация при температуре ниже температуры рекристаллизации приводит к наклепу поверхностного слоя - его упрочнению, при котором кристаллы сильно деформируются и поворачиваются осями наиболыпей прочности вдоль направления деформации, т е. в направлении скольжения. В то же время у самой поверхности структура несколько ослаблена, микротвердость у поверхности также снижается, увеличиваясь по мере удаления от поверхности и достигая максимума на некоторой глубине. На рис. 4.4 приведены экспериментальные данные но изменению микротвердости, полученные при испытании алюминиевого сплава В95 в паре с композиционным материалом на основе политетрафторэтилена. [c.85]

Рис. 7.6. Зависимость прогиба от нагрузки при испытании на поперечный изгиб материалов на основе волокон, внекернзо-ванных нитевидными кристаллами ТЮе из газовой фазы

Характер разрушения. Композиционные материалы, изготовленные на основе внекеризованпых волокон, при испытании на растяжение, сжатие, изгиб и сдвиг не обнаруживают расслоения, свойственного обычным стекло-, угле- н боропласти-кам. Растяжение образцов из этих материалов не сопровождается акустической эмиссией, характерной дли испытания композиционных материалов, образованных системой двух и трех нитей разрушение образцов при всех указанных видах нагружения происходит мгновенно. Это свидетельствует о том, что несущие способности матрицы, укрепленной нитевидными кристаллами, и волокон исчерпываются одновременно. Для этих материалов характерен хрупкий вид разрушения как при испытаниях их на растяжение, сжатие, так п при изгибе и сдвиге. [c.216]

Моди( )ицированнай матрица, полученная на основе нитевидных кристаллов с хаотической их орнензацней в плоскости армирования, имеет также хрупкий характер разрушения. Испытание образцов, изготовленных на моди())ииированпой матрице, на изгиб при малых отношениях 1/1г не приводит к разрушению от расслоения. Даже при отношении ///г 3 наблю- [c.216]

Однако авторы [263—265] обнаружили сходство кривых нагружения ГЦК- и ОЦК-монокристаллов, отмечая наличие трех стадий упрочнения и на кривых т — 8 ОЦК-крис-таллов. Хотя трехстадийный тип кривых нагружения является наиболее общим, он наблюдается в ОЦК-металлах лишь при определенных ориентациях и условиях испытания (температура, скорость деформации) кристаллов и существенно зависит от чистоты объекта [81, 266, 267]. Наглядной иллюстрацией сказанного могут служить серии кривых упрочнения монокристаллов ниобия [264] и молибдена [265] на рис. 3.4 и 3.5. Особенно четко выражены три стадии упрочнения у ниобия. Начальный участок типичной трехстадийной кривой упрочнения монокристалла ниобия (рис. 3.6), или нулевая стадия (0), соответствует интервалу локализованной деформации. К этой стадии относят и часто наблюдаемые в ОЦК-металлах площадку или зуб текучести. Затем следует стадия I — стадия легкого скольжения. Ход кривой здесь близок к линейному. В переходной зоне между стадиями lull коэффициент упрочнения постепенно возрастает до некоторого постоянного значения, характерного для стадии //. Отклонение кривой т — s от линейного хода в процессе развития деформации свидетельствует о наступлении стадии 111 параболического упрочнения с характерным для нее снижением скорости упрочнения. [c.110]

Длительная высокотемпературная эксплуатация снека приводит к полному разрушению стеклофазы и рекристаллизации спека. Образование крупных кристаллов в спеке значительно снижает прочность его при механическом нагружении. Испытание компози- [c.68]

Микромеханические испытания проводили на микротвердомере ПМТ-3 по известной методике [5]. Было принято во внимание указание о том, что сравнивать различные материалы по твердости нужно не при одинаковых нагрузках на ипдентор, а тогда, когда они находятся в одинаковом состоянии, т. е. в момент начала хрупкого разрушения. В каждом сплаве для кристаллов борида хрома была определена оптимальная нагрузка, при которой хрупкое разрушение лишь [c.111]

В металле отливок жаропрочные свойства стали зависят не только от микроструктуры, сформировавшейся после термической обработки, но и от макроструктуры отливки. Глубокое травление металла корпусных деталей турбин в поперечном сечении выявляет присутствие в основном двух макрозон, отличающихся своим строением, — поверхностной мелкозернистой зоны и зоны столбчатых кристаллов. Испытания длительной прочности [c.37]

На рис. 1.18 представлены результаты испытаний образцов из стали 15Х1М1ФЛ, вырезанных из указанных зон. Видно, что жаропрочность металла со структурой столбчатых кристаллов значительно выше, чем металла мелкозернистой зоны. Соответственно и скорость роста трещин в этих зонах будет разной. [c.38]

Данные некоторых работ, проведенных ЦНИИТМАШ, показывают, что коррозионная стойкость хромированных труб существенно снижается при содержании хрома в покрытии ниже 6—10%. Исходя из недопустимости снижения содержания хрома в твердом растворе менее 6% по параметрической зависимости Ларсона-Миллера, основанной на диффузионных процессах, была определена предельная температура применимости хромированных труб, равная 565 °С при ресурсе 100 тыс.ч. Как показали результаты промышленных испытаний при такой температуре, коррозионная стойкость хромированных труб в 3—4 раза выше, чем труб из стали 12Х1МФ в продуктах сгорания высокосернистых мазутов, и в 2—3 раза выше, чем тех же труб в продуктах сгорания АШ. Следует обратить особое внимание на сплошность покрытия, так как его дефекты в виде трещин, раковин и сколов по границам столбчатых кристаллов, которые образуютея при повышенном содержании хрома, могут служить очагами развития внутренних коррозионных процессов. [c.245]

Индукционная структуроскопия, помогая тем и другим, позволяет проконтролировать состояние и качество структуры материала без его разрушения, оценить механические характеристики, например прочность, прогнозировать состояние материала при эксплуатации машин. Каждая из этих проблем очень сложна, хотя бы потому, что электрические и магнитные свойства сплавов зависят от свойств фаз, величины кристаллов, их формы, взаимного расположения, количества вакансий и дислокаций. Особенности метода вихревых токов накладывают свои ограничения на методику испытаний. Вихревые токи наводятся с помощью катушек индуктивности, питающихся током частотой от нескольких герц до десяти и более мегагерц. Катушки не только наводят вихревые токи, но и регистрируют изменения магнитного поля вихревых токов, получая информацию об изменении электромагнитных характеристик и, следовательно, структуры материала. Расшифровка этой информации затруднена тем, что она содержит также сведения о зазоре между датчиком и контролируемым материалом, кривизне контролируемой поверхности, близости датчика к краю детали, ее толщине и т. д. [c.6]

Пример релаксации термических напряжений в жестко закрепленном стержне при его нагреве и выдержке в течение 10,7 мин и схема процесса развития деформаций приведены на рис. 39. Процесс циклического термического нагружения, при котором каждый цикл осуществляется с выДержкой при максимальной температуре, сопровождается процессом циклической ползучести, однако значительно более сложным, чем циклическая ползучесть при изотермическом нагружении. Наиболее существенно то, что в каждом цикле при охлаждении материал деформируется нагрузкой противоположного знака (в рассматриваемом случае — растяжением), которая вызывает пластическую деформацию. Если принять, что процессы развития деформаций ползучести при релаксации напряжений и постоянном напряжении — процессы одного типа, при которых большое значение имеет степень искажения решетки кристаллов, то влияние холодного наклепа, происходящего в каждом цикле термонагру-жения, должно быть значительным. Оно проявляется в уменьшении числа циклов до разрушения (см. тл. III) подобно тому, как при предварительном пластическом деформировании снижаются длительная статическая прочность (время до разрушения) и пластичность. В табл. 12 приведены значения этих характеристик, полученные при испытании сплава ХН77ТЮР по режиму, соответствующему техническим условиям на сплав /=750°С 0=350 МПа. Величина наклепа определялась степенью пластического деформирования образцов [c.103]

Для покрытий золотом толщиной более 5 мкм Английский стандарт 4292 предлагает проводить дополнительное испытание на атмосферное воздействие во влажной камере при содержании 1% двуокиси серы, вводимой в камеру, и 1% сероводорода, получаемого в камере смешением сульфида натрия и 5%-ной серной кислоты. Для покрытий толщиной менее 5 мкм при испытаниях на атмосферное воздействие необходим только сероводород, Тонкие покрытия золотом или серебром можно проверить при испарении тиоацетамида. В закрытую камеру помещают 0,3—0,5 г мелких кристаллов тиоацетамида поверх насыщенного раствора ацетата натрия, который поддерживает относительную влажность в камере до 75%. [c.162]

Исследовали монокристалл никеля ориентировки [149] (единичное скольжение) в форме образца с прямоугольным поперечным сечением 5 X 10 м.м и длиной рабочей части 10 мм. Кристалл содержал некоторые границы еубзерен. Испытания на усталость проводили в условиях симметричного растяжения — сжатия с постоянной амплитудой пластической деформации при комнатной температуре и частоте около 0,1 Гц. Для наблюдения дислокационной структуры использован 150-киловольтный ТЭМ. Фольги ориентировки (121) были приготовлены из внутренних слоев образца (см. рис. 4). Поверхностная структура наблюдалась с помощью оптической микроскопии или растровой электронной микроскопии (РЭМ). [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...