Энергия роста

Иными словами, взаимодействие двух необратимых процессов — теплопроводности и диффузии — приводит к появлению дополнительного источника диссипации энергии (роста энтропии) [c.210]

Первая компонента текстуры—плоскость формируется в процессе вторичной рекристаллизации. Вторичная рекристаллизация протекает в стали, в которой полностью завершен процесс первичной рекристаллизации, т. е. имеется уже сравнительно равновесная структура. При нагреве такой стали выше 950° С начинается процесс избирательного роста зерен. Наибольшей скоростью роста обладают зерна, у которых с поверхностью листа совпадает плоскость (tlO) (при образовании ребровой текстуры) или плоскость (100) (при образовании кубической текстуры). Такой процесс избирательного роста зерен приводит к образованию в листе трансформаторной стали соответствующей текстуры. Рост зерен с определенной ориентировкой в процессе вторичной рекристаллизации осуществляется под действием поверхностной, гранично-й и объемной энергий. Под поверхностной энергией понимается различие между энергией и энтропией частиц, находящихся на свободной поверхности кристалла (по границе раздела металл-газ), и частиц, расположенных внутри кристалла. Так как по разным плоскостям ретикулярная плотность атомов различна, то поверхностная энергия. может различаться на 30%. Следовательно, зерна, выходящие на поверхность листа трансформаторной стали различными гранями, могут иметь различную поверхностную энергию. Рост зерен, обладающих минимальной поверхностной энергией, является энергетически выгодным процессом. С учетом влияния поверхностной энергии, образование текстуры в листе трансформаторной стали может быть объяснено ростом зерен с минимальной поверхностной энергией. [c.145]

Анализируя диаграмму рис. 2-12 таким же образом, можно установить, в каких процессах расширения и сжатия происходит увеличение внутренней энергии (рост теми(5-ратуры) и в каких ее уменьшение. Линией раздела здесь служит изотерма 4 -4, для которой Аи = (4 — == 0. [c.81]

Еще один параметр, характеризующий свойство материала сопротивляться росту трещин, — модуль сдвига [Х. Его вводят в управляющий параметр второго уравнения синергетики. Была проведена серия теоретических работ по анализу деформирования материала у кончика трещины в процессе распространения усталостной трещины. В результате была показана необходимость введения в управляющий параметр 63 эффективной поверхностной энергии роста трещины Uf а также работы пластической деформации Wp (табл. 5.2). Она определяется, в том числе, площадью петли в цикле пластического деформирования, отнесенной к произведению прироста трещины в цикле на толщину образца (более точно — на длину фронта трещины). [c.242]

Заключение. Из опыта, накопленного в Великобритании, можно сделать следующие важные выводы. Для того чтобы потребители экономно использовали энергию, а также предпринимали необходимые шаги в этом направлении, нужно постоянно проводить пропагандистскую кампанию. Спад в энергосбережении, наблюдавшийся после 1975 г., явился результатом падения реальных цен на энергию. Рост цен на топливо за последний год вновь усилил общий инфляционный процесс. Такое развитие событий в сочетании с пониманием того, что в период до конца столетия может произойти удвоение или даже утроение цен на топливо, должно создавать необходимый стимул для осуществления энергосбережения. [c.188]

Развитие промышленной атомной энергетики и других перспективных направлений использования ядерной энергии, рост закупки урановых концентратов (несмотря на увеличение цен, что весьма характерно для периода 1966—11969 гг.), ограниченность промышленных запасов урана привели к интенсификации поисковых и геологоразведочных работ на уран (за период, например, с 1965 г. по 1969 г. промышленные запасы урана, т. е. рентабельные для разработки при стоимости урановых концентратов до 22 долл, за 1 кг окиси урана, возросли примерно в 1,5 раза). [c.43]

Зависимость степени падения энергии (роста потерь) от величины Q (см. рис. 2.30) также находит качественное объяснение в этой модели. [c.99]

Общими тенденциями при автоматизации являются снижение затрат на рабочую силу, повышение затрат на энергию, рост абсолютных капитальных затрат, т. е. затраты изменяются по-разному одни возрастают, другие уменьшаются. [c.15]

Стрелка и показывает направление ско- Это изменение равно, очевидно, энергии, рости воздуха, втекающего в волну. ОТВОДИМОЙ ОТ ПОВерХНОСТИ фроНТа ВОЛНЫ [c.490]

Крупнозернистый металл швов и в зоне термического влияния более склонен к образованию трещин, чем мелкозернистый. Поэтому модифицирование металла швов, предупреждающее рост зерна (например, титаном), и ирименение более жестких режимов (с меньшей погонной энергией) являются мерами, уменьшающими вероятность образования трещин. [c.267]

В целях максимального ограничения роста зерен при сварке предпочтительны методы с сосредоточенными источниками теплоты (например, дуговая сварка предпочтительней газовой) и малой погонной энергией. Наиболее распространены ручная дуговая сварка покрытыми электродами и механизированная и углекислом газе и под флюсом. Для малых толп ,ин иногда применяют аргонодуговую сварку неплавящимся электродом. [c.274]

Процесс распространения лучистой энергии в газовой (незапыленной) среде имеет много общего с вышеописанным процессом в запыленной среде. Роль пылинок играют здесь молекулы газа, концентрация которых увеличивается с ростом давления газа. [c.96]

При переходе ко все более разреженным системам влияние кондуктивного переноса уменьшается вследствие роста термического сопротивления газовых прослоек согласно (4.40). При этом энергия в основном переносится излучением. Профили температуры (рис. 4. 0) оказываются очень близкими к распределениям, рассчитанным для случая радиационного переноса (см. рис. 4.8). Роль теплопроводности сводится к сглаживанию температурных скачков около ограничивающих модель поверхностей. [c.167]

Увеличение размера зарождающегося кристалла вначале приводит к росту свободной энергии (так как объем V мал, а поверхность S относительно велика) (рис. 30). Но при некотором критическом значении увеличение ваз-мера зародыша приведет к уменьшению Дф. [c.49]

Процесс кристаллизации может протекать только при условии уменьшения свободной энергии, поэтому, если образуется зародыш размером меньше (рис. 30), он расти не может, так как это повело бы к увеличению энергии системы. Если же образуется зародыш размером г и более, то его рост возможен, так как это приведет к уменьшению свободной энергии. [c.50]

Начавшееся хрупкое разрушение является самопроизвольным процессом накопленная в системе энергия поддерживает процесс лавинообразного хрупкого разрушения, затрата энергии на образование новых поверхностей меньше, чем освобождающаяся при этом упругая энергия. Гриффитсом было установлено, что существует некоторая критическая длина трещины, назовем ее первой критической и обозначим через /аь рост которой происходит самопроизвольно и сопровождается уменьшением энергии в системе. Как было сказано выше, для того чтобы трещина двигалась, кроме энергетических условий (уменьшение энергии в системе), требуется и достижение определенного напряжения в устье трещины, что достигается при втором критическом ее размере—1с. Ввиду того что в металлах трещина не предельно остра, определяет хрупкую прочность вторая критическая длина дефекта, поскольку h >U, для, стекла имеет место обратная картина 1о<1а или разница между 1с и /э не так велика. Это количественная, но не принципиальная разница хрупкого разрушения стекла и металла. [c.72]

Рост кристаллов — процесс самопроизвольный, определяемый стремлением системы к уменьшению запаса внутренней энергии. [c.90]

При малой степени деформации насыщенность дефектами незначительна и поэтому образование новых, свободных от дефектов, рекристаллизованных зерен не дает значительного эффекта в смысле выигрыша в свободной энергии. Поэтому при малой степени деформации и первичная рекристаллизация осуществляется с трудом (при высокой температуре), и роста зерна при вторичной рекристаллизации почти не проис- [c.94]

В первом случае распад начинается при температуре вблизи точки 1 (для сплава /). Кристаллы ip-фазы образуются преимущественно на границах зерен, так как работа образования центра кристаллизации на границе зерна меньше, чем внутри зерна. Критический размер зародыша должен быть относительно большим, так как переохлаждение мало. Дальнейшее охлаждение должно привести к выделению новых кристаллов и к росту выделившихся. Образующиеся кристаллы р-фа-зы не имеют определенной ориентации относительно исходной а-фазы, а внешняя форма их приближается к сфероиду, так как эта форма обладает минимумом свободной энергии. Кристаллы растут постепенно, атомы преодолевают энергетический барьер и на границе раздела а- и р-фаз один за другим встраиваются Б решетку выделяющейся фазы. [c.142]

Дальнейший нагрев (или выдержка) по окончании превращения вызывает рост аустенитных зерен. Р ост зерна — самопроизвольно протекающий процесс, так как при этом уменьшается суммарная поверхность зерен (уменьшается поверхностная энергия), высокая температура обеспечивает лишь достаточную его скорость. [c.237]

Сталь низкоуглеродистая нелегированная, зона термического влияния широкая (малая энергия сварки), охлаждение после сварки медленное. В этом случае в зоне II восстановится исходная перлито-ферритная структура с некоторым ростом зерна, что несколько снизит пластичность металла (рис. 305,6). [c.399]

Изменения, внесенные холодной деформацией в структуру и свойства металла, не необратимы. Они могут быть устранены, например, с помощью термической обработки (отжигом). В этом случае происходит внутренняя перестройка, при которой за счет дополнительной тепловой энергии, увеличивающей подвижность атомов, в твердом металле без фазовых превращений из множества центров растут новые зерна, заменяющие собой вытянутые, деформированные зерна. Так как в равномерном температурном поле скорость роста зерен по всем направлениям одинакова, то новые зерна, появившиеся взамен деформированных, имеют примерно одинаковые размеры по всем направлениям. [c.56]

Повышение напряжения на дуге и увеличение скорости сварки приводят к снижению коэффициентов плавления и наплавки (рис. 25, б, в). Это объясняется увеличением потерь тепла с ростом длины дуги на излучение в окружающее пространство, а также увеличением потерь металла на разбрызгивание и угар. Увеличение скорости перемеш,е-ния дуги влечет за собой некоторое снижение а, и а , потому что с увеличением скорости сварки погонная энергия уменьшается. [c.64]

При Ui > и2 (см. рис. 107) переход части катионов в раствор сопровождается снижением средней потенциальной энергии поверхностных катионов (точка / перемещается вниз), появлением на металлической поверхности избыточных отрицательных зарядов и повышением энергетического барьера Qa. Повышение концентрации ионов у поверхности металла сопровождается ростом запаса их энергии (точка 2 перемещается вверх), приобретением раствором избыточного положительного заряда и снижением энергетического барьера Q . Таким образом, образующийся двойной электрический слой затрудняет протекание прямого процесса и облегчает протекание обратного процесса. [c.153]

При испытании стали марки СтЗ при постоянной 80%-ной относительной влажности воздуха наблюдался экспоненциальный рост скорости коррозии с увеличением температуры (рис. 273). Вычисленное из опытных данных значение эффективной энергии активации процесса (30 ккал/г-атом) соответствует электрохимической поляризации и подтверждает отсутствие диффузионного контроля в условиях влажной атмосферной коррозии. [c.383]

Вентильный фотоэффект. При облучении полупроводника, содержащего электронно-дырочный переход, помимо изменения проводимости нередко возникает разность потенциалов на электродах. Один из электродов, на который надаёт лучистый поток, должен быть полупрозрачным. Появление этой разности нотенциалов обязано так называемому вентильному- ютоэффекту. В результате поглощения лучистой энергии в полупроводнике образуются новые фотоэлектроны и фотодырки. Фотоэлектроны, оказываясь в зоне действия контактного поля, перебрасываются им в область/г. Аналогичные процессы переброса претерпевают дырки. В результате этого электрод на -области зарядится отрицательно, а прилегающий к дырочному полупроводнику электрод зарядится положительно. Таким образом, вентильный эффект можно рассматривать как появление избыточной концентрации электронов в -области и дырок в р-области, появившихся под воздействием лучистой энергии. Рост концентрации электронов в п-области и концентрации дырок во второй р-области будет постепенно замедляться, так как одновременно начнет увеличиваться создаваемое ими поле обратного направления, препятствующее переходу неосновных носи-, телей заряда через запорный слой в конце концов установится равновесная концентрация зарядов и соответствующая электродвижущая сила. На этом принципе основаны источники тока, непосредственно преобразующие энергию солнца или атомного ядра в энергию электрического тока — солнечные и атомные батареи., [c.180]

ГОРЯЧИЕ ЭЛЕКТРОНЫ (горячие дырки) — подвижные носители заряда в полупроводнике или металле, энергетич. распределение к.рых смещено относительно равновесного при данной темп-ре Т в сторону больших энергий (рис. 1). Носители заряда становятся горячими , напр.. При протекании электрич. тока под действием достаточно сильного пост, или перем. электрич. поля при этом поле ускоряет большее число носителей, чем тормозит, в результате чего всей электронной системе в целом сообщается дополнит, энергия. Рост энергии электронов ограничен передачей энергии Г. э. фа нонам при рассеянии электронов па них (см. Рассеяние носителей заряда). При каждом значении анергии ё уменьшение в единицу времени числа п (6") электронов с энергиями, меньшими S, под действием ускоряющего электрич. поля компенсируется (в стационарных условиях) таким же увеличепием п ё) под [c.519]

Прямым методом определения избыточной энергии границ зерен явилось бы измерение энергии роста зерна, поскольку в процессе роста суммарная величина поверхностной энергии уменьшается. Экспериментально измеряемыми величинами должны в этом случае быть размер зерна и тепловой эффект процесса роста. Трудность в том, что тепловой эффект мал и, кроме того, нужно исключить другие источники, влияющие на его величину [1 моль металла с размером зерна 0,01 мм при избыточной энергии границ 0,5 дж м (500 эрг1см ) дает тепловой эффект 0,418 дж (0,1 кал)]. Такой эффект улавливается современными калориметрами. [c.75]

В любом композиционном материале должны быть по крайней мере две различные фазы, разделенные межфазной границей или областью (слоем). Хотя влияние границы раздела на свойства композиционных материалов может быть значительным, его не следует переоценивать. Однако недооценивать его также не следует. Причина, по которой чрезвычайно трудно значительно улуч-щать одновременно такие свойства композиционных материалов как жесткость, механическая прочность и стойкость к росту трещин, кроется, по крайней мере частично, в особенностях и свойствах граничных областей. Так, в простейшем случае, облегчая отслаивание полимерного связующего от стеклянного волокна в полиэфирных стеклотекстолитах, можно добиться повышения стойкости к росту трещин, но при этом прочность понизится, и наоборот, повышая прочность сцепления полимер — наполнитель, можно добиться повышения прочности, но за счет снижения энергии роста трещин. Повысить энергию роста трещин наряду с другими способадми можно классической остановкой трещины (рис. 1.8), тогда как прочность можно повысить путем равномерной передачи усилий с матрицы на волокна, возможной только при прочной адгезионной связи между фазами [25]. При этом следует пом- [c.41]

Ударная прочность образцов с надрезом всегда меньше, чем без надреза [172, 233, 235, 245]. Главная причина этого состоит в том, что надрез является концентратором напряжения. Наибольшая концентрация наблюдается в случае острых надрезов с малым радиусом кривизны у их вершины [см. уравнение (5.13)]. Однако есть и другие причины, по которым надрез уменьшает ударную прочность, причем у одних полимеров более резко, чем у других. В образце без надреза деформация развивается по всей длине, а в образцах с надрезом большая часть деформации развивается вблизи вершины надреза, так что материал в надрезе претерпевает чрезвычайно высокую скорость деформации по сравнению с образцом без надреза [1, 245]. При высоких скоростях деформации пластичный материал может разрушаться хрупко, и его ударная прочность понижается. Поэтому различие в ударной прочности между образцами с надрезом и без надреза обычно больше для пластичных, чем для хрупких материалов [246]. Еще один фактор, обусловливаюш,ий чувствительность материала к надрезу, связан с тем, что процесс разрушения состоит из зарождения и роста трещин. В образце с надрезом трещина уже создана, и количество энергии, поглощенной при разрушении, определяется только энергией роста трещин. В случае образцов без надреза энергия, затрачиваемая на инициирование трещины, складывается с энергией, затрачиваемой на рост трещины. [c.184]

Усталостное разрушение полимеров наступает в результате прорастания трещин [29, 37—42]. Любой материал всегда содержит неоднородности, в которых образуются субмйкротрещины при напряжении, превышающем некоторое критическое значение. В каждом цикле при максимальном значении напряжения субмикротрещйны увеличиваются, пока одна из них (или несколько) не станет макротрещиной, после чего ее быстрый рост вызывает разрушение образца. Такой процесс накопления трещин, или усталостное разрушение материала, наблюдается как в жестких, так и в эластичных полимерах. Выносливость эластичных материалов связана с энергией раздира, а жестких — с энергией роста трещин [37, 38]. Чем выше устойчивость материала к раз-диру или росту трещин, тем меньше накопление трещин при циклических нагрузках. [c.205]

Эти результаты позволили предположить [ 220, 221], что рост водородных трещин требует зарождения путем микроскола микротрещин-эмиссаров в пластической зоне с последующим пластическим разрушением образующейся перемычки — внутренней шейки. При этом место зарождения эмиссара (на границах зерен или в зерне, в зоне с максимальными деформациями), з следовательно, и траектория трещины (транс- или интеркристаллитная) изменяются с изменением межзеренной когезии под влиянием межкристаллитной внутренней адсорбции примесей при отпускной хрупкости, независимо от воздействия растворенного водорода. Эффективная же поверхностная энергия роста трещин ур и зависящая от нее ско> рость V о определяются сопротивлением перемычки между основной трещиной и эмиссаром пластическому разрушению и поэтому не зависят от межкристаллитной внутренней адсорбции, меняющей когезивную прочность границ зерен. Однако эти параметры изменяются с ростом концентрации водорода, например в связи с установленным в [208] влиянием водорода на локализацию деформации и потерю пластической устойчивости при деформации. [c.181]

Огромная скорость роста кристаллов мартенсита при сравнительно низких температурах объясняется тем, что превращение протекает вследствие малой величины смещения атомов и при сох-)анении когерентности решеток аустенита и мартенсита (см. рис. 72). 1ри когерентном росте атомы одновременно переходят из одной решетки в другую, что определяет большую скорость роста кристалла. Вследствие различия удельных объемов аустенита и мартенсита появление и рост мартенситного кристалла приводит к возникновению упругой энергии. Рост мартенситного кристалла происходит до тех пор, пока все возрастающая упругая энергия не вызовет пластическую деформацию (сдвиг) и тем самым не нарушит когерентность решеток аустенита и мартенсита. [c.187]

На фиг. 11 приведен для примера график, построенный для стали с 0,4% С. Г рафик показывает максимум угла загиба и ударной вязкости при погонной энергии, равной 9000 кал1см, которая и соответствует оптимальному режиму сварки. Понижение этих свойств при уменьшении погонной энергии вызывается закалкой стали, а понижение свойств при увеличении погонной энергии — ростом зерна. [c.475]

С увеличением силы сварочного тока (рис. 28, а) глубина проплавлепия возрастает почти линейно до некоторой величины. Это объясняется ростом давления дуги на поверхность сварочной ванны, которым оттесняется расплавленный металл из-под дуги (улучшаются условия теплопередачи от дуги к основному металлу), и увеличением погоппой энергии. Ввиду того, что попьпнается количество расплавляемого электродного металла, увеличивается и высота усиления шпа. Ширина шва возрастает незначительно, так как дуга заглубляется в основной металл (находится ниже плоскостп основного металла). [c.35]

Механизм, который предложили Кабрера и Мотт (J949 г.), исходит и из существования на металле образовавшейся в процессе хемосорбции кислорода пленки, в которой ионы и электроны движутся независимо друг от друга. При низких температурах диффузия ионов через пленку затруднена, в то время как электроны могут проходить через тонкий еще слой окисла либо благодаря термоионной эмиссии, либо, что более вероятно, вследствие туннельного эффекта (квантово-механического процесса, при котором для электронов с максимальной энергией, меньшей, чем это требуется для преодоления барьера, все же характерна конечная вероятность того, что они преодолеют этот барьер, т. е. пленку), обусловливающего высокую проводимость окисной пленки при низких температурах. При этом на поверхности раздела металл— окисел образуются катионы, и на поверхности раздела окисел— газ—анионы кислорода (или другого окислителя). Таким образом, внутри окисной пленки создается сильное электрическое поле, благодаря которому главным образом ионы и проникают через пленку, скорость роста которой определяется более медленным, т. е. более заторможенным, процессом. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...