Окисная пленка, влияние на прочность

Окисная пленка, влияние на прочность 63 [c.331]

Несмотря на очевидный характер влияния окисных пленок на термическое сопротивление контакта металлических поверхностей, до настоящего времени изучению этой проблемы не уделялось должного внимания. С одной стороны, ощущается недостаток в данных об образовании и росте окисных пленок, об их прочности, теплофизических свойствах и изменениях термического сопротивления действительного контакта окисленных поверхностей. С другой стороны, сложный характер процесса теплопереноса на границе раздела фаз в зоне контакта соединений с окисными пленками затрудняет создание теоретической модели, в полной мере соответствующей структуре температурного поля такого соединения. [c.187]

Наибольшее влияние на прочность паяных соединений оказывают окисные пленки, расположенные в виде прослоек в зоне спаев (рис. 107, а) и в объеме шва (рис. [c.193]

В работе [39] исследовали влияние омеднения стальных образцов на сцепление стали и меди. Результаты опытов показали, что омеднение при удалении окисной пленки стали повышает прочность сцепления, причем имеет место оптимальное время омеднения. При меньшем и большем времени омеднения прочность сцепления ниже. [c.77]

Прочность окисных пленок уменьшается с увеличением их толщины. Толстые пленки отличаются повышенной хрупкостью. Пленки, образующиеся при медленном окислении, воспроизводят микрорельеф металлической поверхности однако быстрое окисление (случай, когда происходят интенсивные кратковременные местные тепловые воздействия на поверхности трения) приводит к появлению наростов или утолщений окислов, которые должны обладать повышенной хрупкостью. Определенное влияние на прочность пленок окислов может оказывать также микрорельеф поверхности чем выше и острей выступающие неровности, тем легче пленка отслаивается при их деформации [120]. [c.66]

Из перечисленных трех типов включений наибольшее влияние на прочность оказывают окисные пленки (в алюминиевых сплавах), которые следует рассматривать как непровары. [c.168]

Вольфрамовые включения не оказывают существенного влияния на прочность, если они не сопровождаются окисными пленками. Шлаковые включения в сварных соединениях по влиянию на прочность занимают промежуточное положение между окисными пленками и вольфрамовыми включениями. При вибрационных нагрузках влияние шлаковых включений на предел выносливости, как и для других внутренних дефектов (например, пор), существенно зависит от концентрации напряжений, создаваемой формой шва Кф-Размер и количество шлаковых включений в определенных пределах не снижают предел выносливости стыковых соединений [c.168]

Шлаковые включения по влиянию на механические свойства сварных соединений занимают промежуточное положение между окисными пленками и вольфрамовыми включениями. Вольфрамовые включения, если они не сопровождаются окисными пленками, не оказывают существенного влияния на прочность. [c.64]

В настоящей методике также не рассматривается влияние коррозионных повреждений (местная коррозия, коррозионное растрескивание, образование хрупких окисных пленок и т. п.), неметаллических включений и макродефектов металла за пределами норм дефектоскопического контроля и допустимой загрязненности металла, а также расчеты циклической прочности на стадии развития трещин. [c.217]

Результаты испытаний позволили установить благоприятное влияние легирования хромом на уменьшение потерь веса (рис. 379) и выявить следующее в отношении прочности окисных пленок. На обычной углеродистой стали слой окалины толст, порист и обладает хорошей прочностью сцепления. У 5%-ной хромистой [c.685]

Таким образом, коррозионно-усталостное разрушение во многих средах может происходить принципиально отличными путями в зависимости от величины амплитуды напряжений. При больших амплитудах напряжения в кислых средах или при некоторых видах заш,иты (например, при катодной защите) решающим для прочности является возникновение водородной усталости стали. При меньших амплитудах напряжения, когда коррозионные процессы на анодных участках успевают развиться, а также в коррозионных средах,в которых невозможно наводороживание, трещины усталости растут вследствие действия циклических и коррозионных напряжений, а также напряжений от адсорбционного расклинивания, в сумме больших предела циклической текучести. Если же сумма перечисленных напряжений меньше предела циклической текучести, трещины усталости развиваются под влиянием анодного процесса, разрушающего металл в этом случае интенсификации процесса способствуют циклические напряжения, вызывающие снижение электродного потенциала в местах их концентрации, а также разрушающие окисную пленку, которая затрудняет коррозию. [c.175]

В процессе нагрева под пайку происходит взаимодействие паяемых металлов и припоя с окружающей средой, поэтому независимо от применяемого способа флюсования на их поверхности образуются пленки химических соединений различного состава. Наиболее активно взаимодействие протекает при нагреве металлов в атмосфере воздуха, когда идет интенсивное окисление основного металла и припоя, особенно до момента расплавления и растекания флюса. Влияние образующихся в процессе нагрева окисных пленок на прочность паяных соединений зависит от активности удаления их из шва в процессе флюсования и характера их распределения в шве. Из практики исследования микроструктур известно, что окисные пленки в паяном шве могут быть в виде [c.192]

На металлических поверхностях может образовываться окисная пленка, которая влияет на адгезионную нрочность. Влияние на адгезию окисной пленки исследовали для системы, в которой в качестве адгезива применяли лак, а в качестве субстрата — медную и алюминиевую фольгу [127]. Адгезионную прочность определяли путем отслаивания полоски лака шириной 4 мм силой, направленной под углом 180° к площади контакта поверхностей. Адгезионная прочность нленки лака характеризуется следующими данными [c.148]

Итак, наличие масляных и других загрязнений, а также окисной пленки на поверхности субстрата (реже — на поверхности адгезива) может оказать влияние на адгезионную прочность нленки. Путем очистки поверхности можно изменять величину адгезионного взаимодействия. [c.149]

Влияние окисной пленки на адгезионную прочность можно показать на примере взаимодействия пленок железа и алюминия со стеклянной поверхностью. Исследования проводили в вакууме при остаточном давлении 0,13 Па на воздухе и в среде водорода, исключающего возможность окисления поверхности [138]. Адгезионная прочность в зависимости от времени нахождения пленки в вакууме и среды, в которой формировалась адгезия, изменялась следующим образом [c.165]

Возможность проникновения жидкости между поверхностями субстрата и адгезива определяется рыхлой структурой окисной пленки, которая может находиться на металлической поверхности. Для оценки влияния процесса проникновения жидкости в зону контакта исследовали адгезию плепок нестабилизированного полиэтилена к алюминиевой фольге. Толщина пленки составляла 100 мкм, а фольги — 50 мкм. Адгезионную прочность определяли методом отслаивания, внешнее усилие действовало под углом 180° к линии отрыва. Исследовали два типа пленок, помещенных в воду. В зависимости от времени контакта с водой адгезионная нрочность пленок полиэтилена изменялась следующим образом [155] [c.192]

Вязкость, поверхностное натяжение и процесс теплопередачи определяются температурой жидкого адгезива и субстрата. Влияние температуры на адгезионную прочность можно показать на примере пленок полиамида (капролактама) к стальной поверхности. Адгезионную прочность определяли методом нормального отрыва. Наибольшая адгезионная прочность на стальной поверхности с окисной пленкой получена при нагревании поверхности субстрата [c.211]

В работе [316] также было установлено значительное влияние условий предварительного окисления на прочность сцепления с металлическими поверхностями алюминиевых покрытий, напыляемых в вакууме. Исследования показали, что оптимальные результаты получаются при окислении углеродистой и нержавеющей сталей, никеля, дюралюминия и латуни при температуре 700° С и толщине окисных пленок 500—700 А. В работе [316] [c.271]

Хромирование в ультразвуковом поле. Ультразвук оказывает значительное влияние на структуру и свойства хрома, в частности, вызывает повышение твердости осадка. Ультразвуковые колебания в электролите частотой 20—30 кГц возбуждаются при помощи магнитострикционных преобразователей (рис. 116) и могут направляться параллельно или перпендикулярно катодной поверхности. Хромирование в ультразвуковом поле позволяет применять высокие плотности тока (до 180 А/дм и выше). Применение хромирования в ультразвуковом поле целесообразно для деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов. Трудность осаждения хрома на детали из алюминиевых сплавов вызывается наличием окисной пленки на их поверхности, препятствующей прочному сцеплению осадка с основным металлом. Под действием ультразвуковых колебаний окисная пленка разрушается, что обеспечивает высокую прочность сцепления осадка с алюминиевым сплавом. [c.282]

Приводятся также исследования по определению прочности окисных пленок, возникающих в процессе трения, и показывается влияние концентрации щелочи на свойство пленок. [c.110]

На прочность паяных соединений большое влияние оказывает технология пайки. Так, прочность в сильной степени изменяется в зависимости от чистоты поверхностей, точности сборки и полноты удаления окисной пленки-в процессе флюсования. Чем тщательнее [c.155]

При назначении зазора учитывают физико-химические свойства основного металла и припоя, а также характер взаимодействия между ними в процессе пайки. Чем лучше припой в расплавленном состоянии смачивает поверхность паяемого металла, тем меньшим можно назначить зазор. Если в процессе пайки происходит активное растворение основного металла расплавленным припоем, то зазоры должны быть большими, так как припои в этих случаях повышают температуру плавления и растекаются хуже. Например, в случае пайки алюминиевых сплавов припоем на алюминиевой основе растворение основного металла в расплавленном припое протекает энергично, поэтому требуется выдерживать большие зазоры, чтобы обеспечить заполнение шва. Наоборот, серебряные и медные припои почти не растворяют стали при температуре пайки, и для обеспечения условий капиллярного течения и получения высокой прочности паяного шва в этом случае необходимо назначать малые зазоры. На выбор величины зазора большое влияние оказывают условия удаления окисной пленки в процессе пайки. При малом зазоре флюс, насыщающийся при пайке окислами, не вытекает из зазора и его остатки препятствуют затеканию припоя. С другой стороны, при увеличении зазора ухудшаются условия течения припоев под действием капиллярных сил. Величину зазора в производственных условиях, как правило, определяют на основе экспериментальных данных. Оптимальные величины зазоров при пайке некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 10. [c.99]

В высоком вакууме изменяются механические свойства металлов. В основном наблюдается увеличение пластичности. При растяжении моно- и поликристаллов алюминия в вакууме 1,33 МПа удлинение до разрушения возрастает на 40%, при этом предел прочности заметно снижается. Отмечалось влияние вакуума на механические свойства магния, молибдена. Наблюдаемый эффект объясняется тем, что окисная пленка служит барьером для выхода дислокаций. Дислокации концентрируются в приповерхностном слое, благодаря чему имеет место упрочнение материала. Если же степень вакуума достаточно высока, так что окисная пленка на чистых поверхностях не образуется, выход дислокаций облегчается и пластичность увеличивается. Пластические свойства изменяются также благодаря удалению газовых примесей в поверхностных слоях металла при деформации. Типичные режимы термической обработки в вакууме приведены в табл. 2. [c.216]

Адгезионная прочность зависит не только от наличия, но и от толщины окисной пленки. Влияние толщины окисной пленки исследовано для адгезии никеля к медной поверхности [233]. Окисная пленка меди толщиной 65 нм полностью восстанавливается, растворяется в процессе никелирования и практически не оказывает влияния на адгезионную прочность. В то же время окисная пленка меди толщиной выше 65 нм снижает адгезионную прочность никеля, которая становится равной нулю при толщине окисной п.т1енки в 400 нм, т. е. в этих условиях происходит самопроизвольное нарушение адгезионного взаимодействия. [c.284]

Последнее уравнение может служить примером того, как в известных условиях окисная пленка, находящаяся на катоде, восстанавливается под действием электрического тока. Это особенно хорошо наблюдается у меди, покрытой окисной пленкой. Реакции восстановления являются причиной того, что, например, при никелировании незначительные окисные пленки, имеющиеся на меди, не оказывают вредного влияния на прочность сцепления никелевых покрытий. После включения электрического тока окисная пленка восстанавливается в никелевой ванне. Также легко восстанавливается при соответствующих катодных потенциалах и фосфористая медь, причем эго приводит к образованию металлической меди и фосфористого водорода по урав-нению [c.13]

Формирование эмалевых покрытий основано на реакциях взаимодействия металла с эмалью и диффузии на границе раздела. Качество этих покрытий определяется свойствами эмали и в первую очередь смачиваемостью, зависящей от вязкости и поверхностного натяжения структурой и рельефом поверхности — составом и строением поверхностных пленок. Поэтому металлические изделия перед эмалированием приводят в равновесное состояние, а поверхность подвергают специальной подготовке. Сюда относится очистка и обезжиривание, придание поверхности определенного рельефа путем травления или дробеструйной обработки, создание окисных или иных (никелевых, фосфатных) пленок химической или термической обработкой и т. п. В процессе взаимодействия эмали с металлом происходит дальнейшее изменение состояния поверхности, оказывающее влияние на прочность сцепления металла с эмалью. Без предварительной подготовки такого металла, как сталь типа 08кп, сцепление с эмалью либо отсутствует совсем, либо очень слабое. [c.22]

Влияние примесей на свойства оловянноцинковых припоев. Свинец не влияет заметным образом на свойства оловякноцинковых припоев, но улучшает жидкотекучесть. Висмут понижает температуру плавления. Кадмий ухудшает паяльные свойства коррозионные свойства от добавки кадмия ухудшаются настолько, что иногда шов распадается при выдерживании его в 3%-ном растворе хлористого натрия. Серебро в количестве 1—3% влияет благоприятно на свойства оловянноцинковых припоев, повышает их коррозионную устойчивость. Добавка фосфора к оловянноцинковым припоям способствует разрушению окисной пленки при пайке алюминия и улучшает жидкотекучесть. Добавка алюминия в количестве 1—6% благоприятно влияет на прочность спайки. [c.352]

Влиянию ионного внедрения шести различных элементов в поверхностные слои стали 45 на триботехнические характеристики при фреттинг-процессе посвящена работа [181]. Авторы рассматривают ионную имплантацию как технологию, позволяющую получать пленку-покрытие, своеобразный поверхностный сплав с переменным составом, постепенно переходящий в основной металл. Результаты испытания на изнашивание при фреттинг-коррозии показали, что образцы после имплантации изнашиваются меньше. Так, при внедрении ионов бария фреттинг-усталостная прочность при базе 10 — 10 циклов повышается более чем на 30%. Это происходит вследствие того, что во-первых, на поверхности образца образуется плотная, прочная и пластичная окисная пленка ВаТЮз, во-вторых, отсутствует явление схватывания, в-третьих, в поверхностных слоях наводятся весьма значительные напряжения сжатия. Нанесенные пленки уменьшают коэффициент трения на 10—17% и сохраняют его в течение длительного времени испытаний, причем изнашивается в основном неупрочненный контробразец. [c.106]

Термин окисная связь введен для объединения в одну группу композитов, упрочненных волокнами окислов. Сюда относятся также и композиты, в которых связь образуется между окисными пленками. Следует признать, что образование окисных связей подчиняется указанным выше принципам химического взаимодействия, но выделение их в отдельную группу, видимо, желательно, поскольку композиты этого класса имеют свои особенности, а механизм образования связи в большинстве таких систем исследован недостаточно глубоко. Действительно, окисные связи изучены наиболее подробно не в композитах, а в других системах, например, в металлокерамических спаях для электронных трубок или в эмалях на металлах. Наиболее полное исследование такой связи в композитах выполнено Саттоном и Файнголдом [45] в лаборатории космического материаловедения компании Дженерал электрик . Авторы обнаружили влияние малых примесей на прочность связи в композите высокочистый никель — окись алюминия. Все более очевидной становится роль следов примесей независимо от их источника при формировании связи в композите. В гл. 10 приведены некоторые результаты исследования трех систем с окис-ной связью. На одной из них, а именно, на системе никель — окись алюминия новым методом детально изучена совместимость и показано заметное влияние примесей. Кроме того, в гл. 8, посвященной поверхностям раздела в композитах с окисным упрочнением. [c.84]

В работе [59] было также исследовано влияние связи по поверхностям раздела композитной системы стекло — никелевые шарики. Показано влияние как неокисленных (нет связи), так и окисленных (хорошая связь) никелевых шариков на прочность трех различных стеклянных матриц с коэффициентами термического расширения, большими, меньшими и равными коэффициенту термического расширения металлических шариков. Во всех случаях прочность композитов с хорошо связанными предварительно окисленными шариками была выше прочности композита с плохо связанными (неокисленными шариками и стеклянной матрицы без второй дисперсной фазы. В этой работе также отмечено, что оптимальная прочность связи зависит от толщины окисной пленки. [c.52]

Снижение износа сталей в интервале 300—350° можно объяснить увеличен11ем предела прочности [130, 131] и влиянием окисных пленок [102]. Оба фактора способствуют снижению износа. На рисунке 6.14 в этом интервале температуры мы имеем почти горизонтальные участки кривых зависимости износа от температуры. При малой скорости движения абразивных частиц, когда скорость роста коррозионных пленок превышает скорость механического износа, износу подвергаются коррозионные пленки. В этом случае снижение износа объясняется свойствами пленок, образую-ш ихся при низкой температуре (250—300°). Твердость их превышает твердость основного металла, а прочность сцепления с основным металлом при низких температурах велика. [c.114]

Учитывая количество вводимых в припои флюсующих добавок и общее количество припоя, находящегося в капиллярном зазоре при пайке, можно сделать вывод, что процесс самофлюсования главным образом связан с адсорбционным понижением прочности, диспергированием окисной пленки и последующим растворением ее в расплаве припоя. Влияние флюсующих добавок и продуктов взаимодействия этих добавок на окисную пленку основного металла не является определяющим. Это обстоятельство требует установления строгих требований по чистоте применяемых припоев, поскольку только расплавы бескислородных металлов способны активно растворять в своем составе в значительном количестве окислы и, следовательно, образовывать спан, обладающие высокой прочностью. [c.28]

Из приведенных в табл. 13 данных видно, что потери металла вследствие образования продуктов коррозии составляют очень малую долю в сравнении с его потерями от воздействия механического фактора. В то же время коррозионное воздействие вызывает значительный рост интенсивности разрушения металла при струеударных испытаниях. Такого характера закономерности указывают на то, что коррозионный фактор при гидроэрозии оказывает влияние главным образом на снижение механической прочности металла. Для коррозионно-стойких сталей эта закономерность проявляется слабее, так как плотные и очень тонкие окисные слои на их поверхности предохраняют их от контактируюш,его действия коррозионной среды поэтому прочность таких сталей снижается только в самых верхних слоях, непосредственно примы-каюш,их к окисной пленке. Этим можно объяснить сравнительно небольшое увеличение потерь массы образцов при испытаниях на струеударной установке с предварительным воздействием коррозионной среды. [c.67]

Одним из важных моментов в обеспечении высокого качества паяных соединений является подготовка поверхности под пайку. Сюда включается удаление различного рода загрязнений с поверхности изделия и окис-ной пленки. Известно, что наличие остатков жировых загрязнений или недостаточно тщательное удаление окисной пленки нарушают условия смачивания паяемой поверхности расплавом припоя и являются причиной возникновения дефектов типа непропаев. При этом немаловажное значение имеет способ удаления окисной пленки. Ниже представлено влияние способа подготовки поверхности перед пайкой на прочность паяных соединений (кгс/мм ) на примере пайки стали Ст.З железомарганцевым припоем [14] [c.202]

Окисляющая способность среды является первостепенной, так как именно влиянием этого фактора обусловлено появление на поверхности металла окисной пленки. Испытанием образцов в воздушной среде с разрежением в пределах 1,33 10 — 1,33 10 Па было установлено, что длительная прочность стали 08КП уменьшалась и тем значительнее, чем больше глубина вакуума. Приведенные результаты свидетельствуют, что в зависимости от окисляющей способности среды на поверхности металла формируются окисные пленки, способные в различной степени упрочнять металл. Изменение парциального давления кислорода в рабочей среде приводит к образованию на поверхности металла различных по химическому составу и механи- ческим свойствам окисных пленок [17]. В случае плохой адгезии с металлом и низкой пластичности окисные пленки не оказывают влияния на сопротивление ползучести и длительную прочность металлов. [c.9]

Абади и Видаль исследовали влияние анодно образованных окисных пленок легких металлов на прочность при знакопеременном изгибе п показали, что электролитическое глянцевание поверхности перед анодным оксидированием дает наплучшне результаты. [c.261]

В настоящее время адсорбционное понижение прочности как наиболее общее проявление физико-химического влияния среды на деформацию и разрушение твердых тел получило всеобщее признание и в нашей стране и за рубежом под названием эффекта Ребиндора . В английской научной литературе это название введено известным физиком Андраде, который, обнаружив эти явления на металлических монокристаллах, пытался, однако, истолковать их как результат удаления окисных пленок (упрочняющих монокристалл) при воздействии (подобном травлению) олеиновой кислоты в качестве поверхностно-активного вещества. Работы П. А. Ре- [c.29]

Это явление объясняется те.м, что нри малых т основное влияние на усталостную прочность оказывают адсорбционные явления с увеличением же т преобладаюшее влияние начинают оказывать коррозионные яв.ления, которые протекают более интенсивно при высоких частотах Высокая частота содействует более интенсивному разрушению окисных пленок, препятстпуюшпх коррозионному процессу. [c.157]

Для проверки предположения было исследовано влияние окисления углеродистой стали на прочность соединения со стабилизированным пентапластом. Окисление металла производили при ТПНМ, затем на окисленную поверхность металла наносили порошок полимера и формировали склейку. Результаты испытаний представлены на рис. 3,6. Предварительным окислением металла мовно значительно увеличить адгезию. Однако при сильном окислении металла прочность адгезионного соединения уменьшается, так как окисная пленка оказывается слабым местом и разрушение проходит по вей (наличие окисной пленки на поверхности полимера после разрушения соединений заметно невооругенным глазом). Исследования показали, что окисление углеродистой стали происходит такне под расплавом полимера в процессе термообработки. [c.108]

Статическая прочность. Влияние пор на механические свойства сварных соединений оценивают по данным чувствительности металла шва к этим дефектам, а также в зависимости от значений теоретических коэффициентов концентрации напряжений, вызванных порами и формой шва [39]. Чувствительность металла шва к порам зависит от типа пористости, геометрической формы пор и характера их распределения в шве. В соответствии с этим различают единичную пористость (расстояние между порами больше трех диаметров наибольшей поры), пористость в зиде цепочек (неслившиеся поры с расстоянием между ними меньше диаметров поры), скопление неслившихся и слившихся пор, которые обычно сопровождаются окисными пленками. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...