Микроструктура, понятие

Рассмотрены основные понятия и закономерности формирования микроструктуры огнеупорных материалов. Описаны свойства этих материалов. Изложены основы технологии различных огнеупоров, даны критерии выбора рациональных огнеупорных материалов. Указаны способы повышения стойкости огнеупоров и эффективности их использования. [c.8]

Поведение инженерных материалов можно изучать на трех структурных уровнях макро-, микро- и атомарном. В сфере строительной механики понятие сплошной среды имеет смысл только на микроуровне. Учет влияния неоднородности материала на этом уровне при анализе макронапряжений существенно зависит от наименьшего характеристического размера исследуемой конструкции. Металлы считаются макроскопически однородными и изотропными, и нет необходимости обращать внимание на их микроструктуру до тех пор, пока предметом рассмотрения является их макроскопическое поведение под действием приложенных напряжений. Подобным же образом и композиты следовало бы рассматривать как однородные анизотропные материалы. Возможность такого перехода опять-таки зависит от масштабного уровня, на котором материал представляется однородным. [c.35]

Эпоха освоения космоса предъявляет к материалам новые требования. Привычные понятия прочности и упругости стали недостаточными для полной характеристики механического поведения конструкционных материалов. На первый план выступает их микроструктура, те превращения, которые происходят с ней под воздействием сверхвысокого вакуума, протонного, электронного и космического излучений. [c.142]

Термическая обработка, микроструктура и дисперсионное упрочнение сплавов многокомпонентной промышленной серии 2000 могут быть поняты до некоторой степени при изучении основной бинарной системы А1 — Си. Алюминиевый угол диаграммы состояния этой системы показан на рис. 85. Алюминий может удерживать в твердом растворе до 5,7 % меди. Сплавы серии 2000 нагреваются под закалку до температуры в пределах от 493 до 535°С. [c.234]

При металлографическом описании микроструктур сплавов используют понятие структурная составляющая, под которым понимается часть сплава (однофазная или многофазная), имеющая характерную (однообразную) структуру и отделенная от остальных частей сплава поверхностями раздела. Так, самостоятельной структурной составляющей (элементом микроструктуры сплавов) может быть механическая смесь из двух или более фаз (например, твердых растворов, твердого раствора [c.47]

В заключение отметим, что микроструктура сплава — это сложный объект, требующий мультифрактального анализа, в основе которого лежит математическое понятие меры. Мультифрактальная мера, характеризующая распределение исследуемой величины (объекта) на соответствующем геометрическом носителе, представляется взаимосвязанными фрактальными подмножествами, изменяющимися по степенному закону с различными показателями [6, 40]. [c.82]

Кинетику роста трещин, протяженность которых сопоставима с размерами характерных элементов микроструктуры, необходимо рассматривать в микромасштабе. Развитие трещин в таком масштабе является дискретным и зависит от свойств отдельных фрагментов микроструктуры, а статистическая природа усталостного разрушения проявляется особенно ярко. В этих условиях понятия сплошности среды и ее однородности, а также аппарат механики сплошной среды могут оказаться неприемлемыми. Для описания кинетики таких трещин привлекают микромодели усталостного разрушения. [c.37]

Важное замечание необходимо сделать и в отношении величины Qj ax в уравнении (7). Это напряжение по нетто-сечению в точке, находяш,ейся в вершине надреза. Понятие напряжение в точке справедливо для идеального материала, который является однородным и непрерывным. Однако реальный материал, если рассматривать его микроструктуру, не обладает этими свойствами. Поэтому следует понимать, что в уравнении (7) выражает эффективное (или усредненное) напряжение, которое невозможно измерить даже в идеальном случае. [c.430]

Исследования микроструктур соединений этих пар металлов и сплавов показали, что по границе сварки вдоль волн расположена зона, неравномерная по ширине, где одновременно присутствуют оба свариваемых компонента. Для удобства назовем зону соединения зоной перемешивания составляющих компонентов, так как это понятие достаточно полно отражает происходящие при сварка взрывом процессы (перемешивание поверхностных слоев соединяемых материалов в твердом и жидком состоянии при сдвиговых деформациях, возникающих от ударного давления). [c.36]

Сплошность. Реальные тела, строго говоря, не являются сплошными, а имеют дискретную структуру. Однако при достаточно плавном изменении напряженного состояния, когда напряжения на расстоянии порядка межатомного или порядка размера зерна в поли-кристаллическом материале можно считать постоянными, влияние дискретности практически отсутствует (проявляется слабо). Таким образом, предположение о сплошности обычно оправданно, введение же этого понятия существенно облегчает построение математической теории упругости и анализ конкретных задач. Вместе с тем результаты, следующие из теории упругости сплошной среды, нельзя абсолютизировать. В частности, поверхности разрыва напряжений и скоростей, определяемые уравнениями динамики сплошной среды, в действительности должны быть несколько размыты, а структура фронта волны должна зависеть от микроструктуры материала. С дискретными моделями связаны первые исследования по теории упругости (см. [20]). В последнее время теория упругой среды с микроструктурой получила значительное развитие [20 22 49 50]. Влияние дискретности на распространение упругой волны будет проиллюстрировано на простом примере в 2. [c.14]

Основные понятия и ограничения теории теплопроводности. Следуя первой особенности феноменологического метода, введем основные понятия теории теплопроводности без использования характеристик микроструктуры вещества. [c.193]

Когерентность по существу есть характеристика микроструктуры света, однако, как известно (см., например, [90]), понятие когерентности и численной меры — степени когерентности вводится формально и в макроскопическом рассмотрении, которое проведено в указанных работах. [c.145]

Реальные тела обладают такими механическими свойствами (способность изменять расстояния между точками под действием сил), которые в пределах даже малого объема при переходе от точки к точке изменяются. Более того, если в окрестности ка-кой-либо точки выделить малый объем, то в пределах этого объема можно выделить участки, различные по своим механическим свойствам. Это связано с особенностями микроструктуры тел. Например, в конструкционных материалах можно выделить микрокристаллические об]эазования, которые объединяются между собой по границам этих микрокристаллов, по-разному между собой ориентируясь, в кристаллы. Последние объединяются в зерна со сложной границей. Такая картина вносит в строение материалов различные неоднородности, от которых следует абстрагироваться, что и делается в механике твердого тела введением понятия однородности структуры, которая состоит в том, что в малой окрестности любой точки тела строение однородно и не зависит от размеров малого объема, включающего эту точку. В более детальном описании гипотеза структурной однородности состоит в том, что реальное тело с его сложной микроструктурой, которую определяют расположение атомов н кристаллических решетках, взаимное расположение микрокристаллических образований, объединяющихся в зерна, и т. д., заменяют средой, не имеюш,ей структуры, свойства которой равномерно распределены в пределах любого малого объема. Это эквивалентно тому, что, выделив малый объем тела, его структурные элементы мысленно измельчают до бесконечно малых частиц и потом этой измельченной средой вновь заполняют прежний объем, т. е. в этом однородном теле нет никакой возможности выявить в любом малом объеме какую-либо структуру строения материала. Однако в механике твердого тела рассматривают такие неоднородные по структуре тела, которые состоят из конечного числа конечных объемов, занятых структурно однородными телами. Например, железобетон, в котором бетон и металл порознь считаются однородными, но они занимают конечные объемы. В то же время в механике твердого тела различают однородные и неоднородные тела в том смысле, что механические свойства тел могут быть некоторой функцией коордииат точки (неоднородность механических свойств), хотя в окрестности каждой точки однородность строения сохраняется. Тело будет механически однородным, если его механические свойства не зависят от координат выбора точки тела. [c.19]

При обсуждении критериев разрушения композиционных материалов необходимо иметь полное представление о природе рассматриваемых явлений и определить понятие разрушение в том смысле, в котором оно обычно используется при анализе этих материалов. Прочность слоистой структуры — это ее способность выдерживать заданный уровень термомеханического нагружения без разрушения. Поэтому разрушение будем рассматривать как предел несуп ей способности материала при всех возможных напряженных состояниях. Предельные состояния могут быть представлены аналитически для данного материала поверхностью разрушения. Как и для металлов, под пределом текучести слоистой структуры будем понимать уровень напряжений, соответ-ствуюхций началу неупругого деформирования, микроструктур-ный механизм которого для металлов и композиционных материалов существенно различен. Растрескивание — это мгновенное образование свободных поверхностей в материале, которое может ускорить его разрушение. Различать эти понятия необходимо для понимания построения и последующего применения критериев прочности композиционных материалов. [c.63]

Поскольку все же известное истолкование этой микроструктуры, конечно, при дополнительных весьма искусственных предположениях, может быть получено с помощью классической механики (причем имеются значительные практические достижения), то мне кажется особенно знаменательным, что подобное истолкование (я имею в виду квантовую теорию в форме, предложенной Зоммерфельдом, Шварцшильдом, Эпштейном и некоторыми другими) находится в теснейшей связи с уравнением Гамильтона и теорией Гамильтона—Якоби, т. е. с той формой классической механики, которая уже содержит отчетливое указание на истинный волновой характер движения. Уравнение Гамильтона соответствует как раз принципу Гюйгенса (в его старой наивной, а не в строгой, приданной ему 1 рхгофом форме). И подобно тому, как последний принцип, дополненный совершенно непонятными с точки зрения геометрической оптики правилами (правило зон Френеля) уже в значительной мере разъясняет явления дифракции, можно в некоторой мере уяснить, исходя из теории функции действия, происходящие в атоме процессы. Напротив, можно запутаться в неразрешимых противоречиях, если пытаться, как это кажется естественным, полностью удержать и для атомных процессов понятие траектории системы подобно этому бессмысленно, как известно, подробно изучать в области дифракционных явлений движение светового луча. [c.690]

Долговечность современных машин в значительной степени зависит от качества поверхностей их деталей. Понятие качества поверхности, определяющего эксплоатацион-ные свойства деталей машин, включает чистоту (микрогеометрию), механические свойства (твёрдость, наклёп и др.) и микроструктуру поверхностного слоя металла. Этот слой толщиной в несколько десятков микронов, имеющий в условиях эксплоатации наиболее ответственное назначение, после обработки получает другие характеристики, чем сердце-вина детали верхний слой деталей, изготовленных из мягких металлов, во время механической обработки приобретает наклёп, верхний слой закалённых сталей при шлифовании меняет мартенситную структуру на аустенитную и трооститную и т. п. [c.17]

Структура металлов и особенно таких слолгных сплавов, как сталь, в металловедческом понимании включает большой комплекс элементов. Современные средства исследования позволяют говорить о макроструктуре, микроструктуре, субструктуре, тонкой структуре. С указанными понятиями связана глубина проникновения знаний в физическую природу строения металлов и сплавов. Все эти структурные формации оказывают в той или иной степени влияние на разнообразные свойства стали, в том числе и на характеристики ее прочности и пластичности. Степень влияния их неодинакова, она возрастает от макроструктуры к тонкой структуре вместе с увеличением степени дисперсности структурных формаций. [c.39]

ЦЕНТРЫ СВЕЧЕНИЯ (центры люминесценции)—элементарные или составные образования в веществе, к-рые испускают кванты люминесцентного излучения (см. Люминесценция). Ц. с. могут служить отд. атомы, ионы, молекулы, их агрегаты—ассоциаты и кластеры, а также собств. дефекты кристаллич. структуры (напр., вакансии регулярных узлов), Понятие о Ц. с. как об элементарном излучателе, возникшее ещё до формирования квантовомеханич. представлений, претерпело значит, эволюцию, и в настоящее время очевидна его нек-рая условность, тем не менее его широко используют в научной литературе. Микроструктура Ц, с, во многом определяет спектральные, энергетич., инерц., поляризац. и др. свойства люминесцентного излучения. [c.426]

Заслуга Мандельброта [7, 8, 82] состоит, прежде всего, в том, что он указал на то, что математическое понятие фрактала применимо к описанию и анализу широкого класса реальных объектов и явлений с коррелированной в широком диапазоне масштабов микроструктурой, не обладающих строгой упорядоченностью, как кристалл, но и не абсолютно хаотичных. Известными примерами из физики являются фазовые переходы второго рода, аморфные твердые тела, флуктуации скорости в турбулентном потоке. Макроскопические усредненные величины, характеризующие свойства этих процессов или объектов, связаны соотношениями, независящими от масштаба осреднения ( масштабная инвариантность или скейлинг ) в достаточно широком интервале масштабов. Ограничения диапазона масштабной [c.128]

Применительно к характеристике поверхности твердых тел термин текстура имеет два значения. Во-первых, он характеризует степень совершенства микроструктуры кристаллических тел, являясь одной из составляющих более общего понятия микрофактуры. Во-вторых, он относится к естественным или искусственным узорам, видимым невооруженным глазом (рисунок древесных пород и минералов, крупнокристаллический узор на металлах или полимерных материалах и т. п.). [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...