Поверхность металла ячеистая структура

Исследования [160] также показали, что для отделения частиц износа необходимо многократное воздействие. Кроме того, была выявлена ячеистая структура поверхности трения, аналогичная структуре, развивающейся в поверхностных слоях металлов при объемной усталости [83], что дает основание предполагать общность механизма разрушения при фрикционной и объемной усталости с позиций развития тонкой дислокационной структуры. Таким образом, образование частиц износа в условиях трения, наиболее широко представленных на практике, можно объяснить усталостными лроцессами на фрикционном контакте. [c.103]

При пайке железа медью с разными зазорами структура, формирующаяся при затвердевании расплава, оказывается при прочих равных условиях различной в малых и больших зазорах. В широких зазорах (0,5—2 мм) кристаллизация происходит с образованием развитой дендритной структуры и имеет характер объемного затвердевания. Содерл<ание железа в осях дендритов достигает 4%, а на периферии падает до 2—2,5 % (массовые доли). Смена форм затвердевания с изменением размера зазора вызывается изменением условий кристаллизации. Согласно существующим представлениям тип кристаллизации сплавов определяется градиентом температуры расплава, а такл<е величиной и протяженностью области концентрационного переохлаждения вблизи фронта кристаллизации. При прочих равных условиях уменьшение зазора, а следовательно, слоя кристаллизующейся жидкости, начиная с определенного момента, приводит к таким изменениям указанных факторов, что дендритная форма кристаллов постепенно уступает место ячеистой, а последняя — преобладающему росту кристаллов с гладкой поверхностью. Окончательная кристаллическая структура металла шва не соответствует первоначальным формам роста кристаллов. Новые границы зерен в шве пересекают в произвольных направлениях дендритные и ячеистые кристаллы. При больших зазорах имеются участки, где вторичные границы совпадают с пограничными зонами первичных дендритов. При малых зазорах структура шва по ширине представляет собой один слой зерен. Возникновение вторичной структуры в литых сплавах связывается с образованием при кристаллизации большого числа дефектов (дислокаций и вакансий), способных перемещаться и группироваться в определенных участках затвердевающего металла. [c.34]

Электронно-микроскопические исследования [35] показывают, что к моменту исчерпания пластичности в металлах образуются фрагменты, ширина которых близка к размеру ячеистой структуры, а длина на много порядков больше ширины. Поскольку образуюш иеся из порошков фрагменты являются объектами с более высоким уровнем запасенной энергии, чем исходные порошки, то они обладают повышенной способностью к схватыванию, особенно в процессе истирания, способствующего образованию ювенильных поверхностей. Это отвечает стадии III (рис. 180). Процесс сварки — способ диссипации энергии с локальным оттоком энтропии, позволяющий системе перейти в новое устойчивое состояние. [c.320]

Для изготовления пористых (ячеистых) структур значительной (>5 мм) толщины с размером пор 0,25—2,5 мм используют пено-пласты, которым сообщают электропроводность либо путем добавления проводящих веществ к массе смолы, либо путем химического восстановления металлов. Через такую форму прокачивают электролит, причем на поверхности ее стенок осаждается металл. По окончании наращивания основу выжигают. [c.561]

Важным фактором, оказывающим влияние на структуру и микронеоднородность паяных швов, является скорость охлаждения. При сравнительно малых скоростях охлаждения (80—100 град/мин — пайка алюминия цинком) избыточный твердый раствор кристаллизуется путем последовательного роста от зон спаев кристаллов ячеистой формы. Середина шва занята эвтектикой (рис. 47, а). При относительно высокой скорости охлаждения (600 град/мин) первично выделяющийся твердый раствор кристаллизуется в виде дендритов, зарождающихся как на поверхности основного металла, так и в объеме расплава (рис. 47, б). Ликвационные явления приводят в данной системе к появлению неравновесной эвтектической составляющей, хотя сплав, образующийся [c.104]

Иногда фронт роста металла из расплава имеет ячеистое строение, обусловленное наличием субструктуры. Известно, что в пределах одного кристалла суш,ествуют отдельные области (субзерна), различа-юш,иеся по ориентации на 1—2°. Они отделены друг от друга границами, которые не являются границами зерен, а обусловлены дислокациями, присущими даже хорошим , т. е. практически равновесным монокристаллам [25, 36]. Ячеистая поверхность наблюдается, например, у олова (99,986% Sn). На границах субзерен скапливаются примеси, что, по-видимому, способствует образованию такой структуры. Середина ячеек несколько выпукла. Здесь мы наблюдаем как внутреннее нарушение правильного строения кристалла находит свое видимое выражение в строении поверхности. Это может быть следствием роста кристалла, как в случае олова, или же следствием [c.45]

Как известно, в процессе кристаллизации по мере увеличения концентрационного переохлаждения возрастает вероятность перехода к ячеистой и дендритной структуре металла шва. Эта вероятность возрастает с увеличением скорости кристаллизации Vкp И уменьшается с увеличением О — градиента температуры у межфазной поверхности. Таким образом, можно 238 [c.238]

Образование ячеистой дислокационной структуры у границ зерен приводит к наклепу границ зерен, что является важным упрочняющим фактором. Во-первых, при этом повыщается способность металла задерживать образующиеся дислокации и ограничивается их выход на свободную поверхность. Это в свою очередь снижает разупрочняющее действие окислительной среды из-за уменьшения количества свеже-образующихся поверхностей, возникающих в процессе пластической деформации поверхностных зерен, что должно быть особенно эффективно в том случае, когда материалы работают в условиях усталости. Во-вторых, более активно развивается множественное скольжение, что способствует большей однородности деформации. [c.37]

Смена форм затвердевания вызывается изменением условий кристаллизации. Согласно существующим представлениям, кристаллизация сплавов определяется градиентом температуры расплава, а также величиной и протяженностью области концентрационного переохлаждения вблизи фронта кристаллизации. При прочих равных условиях уменьшение зазора, а следовательно, толщины слоя кристаллизующейся жидкости, начиная с определенного момента, приводит к таким изменениям указанных факторов, что дендритная форма кристаллов постепенно уступает место ячеистой, а последняя — преобладающему росту кристаллов с гладкой поверхностью. Следует отметить, что окончательная кристаллическая структура металла зоны сплавления не соответствует первоначальным формам роста кристаллов. Новые прямолинейные границы зерен в шве пересекают в произвольных направлениях дендритные и ячеистые кристаллы. [c.114]

Рост кристаллов может происходить различными способами. Кристаллы могут расти слоями, причем каждый слой заполняется со скоростью по крайней мере не меньшей скорости образования новых слоев. Поверхность раздела кристалла можно представить либо в виде кристаллографических плоскостей, либо (если при выращивании существует градиент температур) в виде поверхностей, параллельных поверхностям изотермы. Если скорость заполнения слоев меньше скорости их образования, происходит радиальный рост древовидных образований —дендритов. Поверхности раздела в кристалле часто имеют ячеистую (в виде пчелиных сот) структуру. Попытки кинетического и термодинамического объяснения различного характера роста кристаллов имели больший или меньший успех, но к настоящему времени пока нет общей теории, объясняющей все особенности этого процесса. Недавно было обнаружено, что морфология кристаллов в значительной степени определяется величиной энтропии плавления. Вещества с большой энтропией плавления — к этой категории относится большинство органических соединений — имеют кристаллы с большими плоскими гранями, а если энтропия плавления мала — металлы и некоторые органические соединения со сферической симметрией,— кристаллизация сопровождается образованием поверхностей раздела, параллельных поверхностям изотермы, даже если поверхности раздела не совпадают с кристаллографическими. В этих веществах возможен также дендритный или ячеистый рост кристаллов в зависимости от чистоты соединения и температурного режима кристаллизации. На рис. 93 представлены некоторые из поверхностей раздела, наблюдаемых в визуально прозрачных кристаллах. Величина энтропии плавления определяет степень диффузности поверх- [c.202]

В работах [1, 2 и др.], в которых исследована дислокационная структура монокристаллов ГЦК металлов, подвергнутых усталостному нагружению, локализация деформации и зарождение микротрещин наблюдаются в образованиях, называедгых устойчивыми полосами скольжения (PSB). PSB образуются в приповерхностных слоях и могут распространяться в глубь кристалла. Изучение структуры PSB показало, что она неодинакова в разных сечениях ближе к поверхности преобладает ячеистая структура, имеющая определенную направленность в сечениях, параллельных плоскостям 111 [6]. При увеличении степени пластической деформации PSB становятся местами зарождения усталостных дшкротрещин. [c.163]

Третья ст адия - стадия деформационного упрочнения. На этой ст адии в пластичных металлах и сплавах наблюдается интенсивное повышение плотности дислокаций и формируется дислокационная ячеистая структура, а при определенном критическом напряжении предложенном И.А. Одингом и Ю.П. Либеровым, на поверхности металла появляются субмикротрещины размером порядка 1 - 3 мкм. Внутри металла также образуется дефектная структура в областях с критической плотностью дислокаций. Завершается эта стадия при достижении максимальной нагрузки и начала шейкообразования. [c.16]

Механизм образования частиц износа при возвратно-поступательном движении был сформулирован в [160]. Исследования проводились на образцах из низкоуглеродистой стали (0,08% С) методом просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что в результате пластической деформации в поверхностных слоях формируется развитая ячеистая структура, ориентированная вдоль направления трения. При приближении к поверхности размеры ячеек уменьшаются, а степень разориептировки между ними возрастает. Формирование ячеек в поверхностных слоях металла обусловливает присносабливаемость его структуры к условиям трения. Кроме того, размер ячеек влияет на предел текучести исследуемого материа.ла в соответствии с уравнением Холла—Петча. [c.101]

Деформационное упрочнение металлов обусловливается сложными коллективными процессами, включающими формирование диссипативных структур в виде пространственно-неоднородных стационарных состояний. Образование ячеистой структуры как первой из структур неустойчивого пластического течения характерно для ПД в диапазоне низких и умеренных температур (Т/Т = 0,1 0,07) [139, 195—197]. С технологической точки зрения, для получения достаточно пластичных сплавов среди прочих факторов благоприятна ячеистая дислокационная структура [168]. Так, в экспериментах "in situ" при растяжении тонкой бериллиевой фольги [197] наблюдали, что продвижение трещины происходит за счет образования микронор по границам ячеек. Притяжение дислокаций, составляющих стенки ячеек, к поверхности трещины существенно уменьшает энергию системы и затрудняет продвижение трещины. [c.111]

Необходимо отметить два варианта фрагментации длинных цилиндрических частиц. Разделение цилиндра происходит вследствие сдвига при кручении с образованием конуса-впадины и конуса-выступа на ответных фрагментированных частях цилиндров. Следует подчеркнуть, что на поверхности контактного взаимодействия на перемычках наблюдаются сферические частицы, у которых выявляется конусообразная впадина небольших размеров. Это указывает на последовательность формирования сферических частиц из фрагментов первоначальной цилиндрической частицы больших размеров. Необходимо указать на формирование частиц, имеющих форму, близкую к цилиндрической, но отличающихся выраженной ячеистой структурой поверхности (см, рис. 86,6). Фрагментирование этих частиц происходит по границам ячеек. Сохранившийся рельеф поверхности указанных частиц свидетельствует о том, что он сформирован непосредственно перед доломом образца. Частица не имеет следов обкатки в виде смятия поверхности в результате пластической деформации. Если исходить из того, что эта частица характеризует первую стадию последующего формирования сферических частиц, то ее ячеистая структура поверхности может быть сопоставлена с вторичной ячеистой дислокационной структурой, формирующейся в металле при циклическом нагружении [36, 210—212], Тогда формирование цилиндров первоначально связано с развитием трещины в материале по границам вторичной ячеистой дислокационной структуры, образующей границу объема металла, подвергающегося ротационной пластической деформации [c.180]

По представлениям ряда исследователей, оксидное покрытие состоит из расположенных вертикально ячеек в форме гексагональных призм, плотно смыкающихся друг с другом. В центре каждой ячейки находится пора, основанием которой является барьерный слой. При некотором схематизме такого представления следует учитывать, что ячеистая структура оксидных покрытий на алюминии подтверждается многими электронно-микро-скопическими данными. Иное представление предложено А. Ф. Богоявленским с сотрудниками [154], принимающими за основу коллоидно-электрохимическую природу процесса. Предполагается, что в начале электролиза на поверхности анода образуются мельчайшие частицы — мононы, формирующие барьерный слой. По мере роста они с внешней стороны превращаются в коллоидные палочкообразные мицеллы геля оксида алюминия, составляющие внешний пористый слой. Отрицательно заряженные мицеллы плотно прижимаются к поверхности металла и сращиваются с ним. Таким образом ячеистая структура оксидного покрытия, по мнению авторов, формируется из мицелл, которые под влиянием электрического поля ориентируются перпендикулярно к поверхности металла. Поступление электролита к аноду происходит преимущественно в пространстве между мицеллами и расположение пор только по центру ячеек в этом случае не является обязательным. При исследовании пленок, формированных в электролите, содержащем сульфосалициловую, щавелевую и серную кислоты, выявлена волокнистая структура оксида, состоящего 230 [c.230]

Согласно представлениям Д. С. Великовского [4], структура смазочного слоя масла, содержащего присадку поверхностноактивного вещества, состоит из трех зон, различных по строению (рис. 6) и достигающих толщины, значительно большей 0,1 л. Непосредственно у поверхности металла находится твердокристаллическая зона с максимальной концентрацией поверхностноактивного вещества, К твердокристаллической зоне прилегает рыхлая жидкокристаллическая зона, в которой молекулы поверхностно-активного вещества имеют больше степеней свободы. За пределами жидкокристаллической зоны находится пространственная ячеистая структура, состоящая из беспорядочно ориентированных агрегатов молекул поверхностно-активного вещества. Концентрация этого вещества здесь ниже, чем в остальных зонах, [c.64]

При исследовании выявилось, что при шлифовании ЖШК как поликристаллических, так и монокристаллических материалов происходит образование ячеистой структуры — трехмерной сетки, характеризующейсн скоплением дислокаций но границам. Образование же трещин, согласно представлениям физики металлов, происходит именно в результате скопления дислокаций. С этой точки зрения шлифование жестким кругом или вносило зародыши трещин в структуру, или же приводило к их образованию. Поэтому, если материал не проходит термической обработки после шлифования, а поверхность его при последующей работе подвержена деформации, возможно ускоренное разрушение или образование микродефектов. [c.131]

Новая методика прогнозирования шероховатости поверхности отливок позволяет оценивать качество литой поверхности по начальной характеристике материалов и технологии изготовления формы. На рис. 92 приведены литые поверхности образцов, полученных на подложке из фарфора. Литая поверхность имеет много микронеровностей чешуйчатого строения с волосовидными треш,инами (рис. 92, а), которые при большем увеличении проявляют ячеистое строение (рис. 92, б). В некоторых местах рассматриваемой поверхности наблюдается стык разных структур, разграниченных пленами (рис. 92, в). Такое строение литой поверхности обусловлено захватом жидким металлом адсорби-136 [c.136]

В металлах с высокой энергией дефекта упаковки редко образуются плоские скопления дислокаций, подобные показанным на рис. 23, а, линии скольжения на их поверхности получаются волнистыми уже на ранних стадиях деформации, более четко проявляется фрагментация полос скольжения. Такие металлы, в частности имеющий г. ц. к. решетку алюминий и многие о. ц. к. металлы, более склонны к образованию ячеистой дислокационной структуры после значительной деформации (см. рис. 23,г), в то время как в металлах с низкой энергией дефекта упаков1Ки, например в г. ц. к. (Си, Ag Ли), [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...