Влияние природы и структуры металлов

Глава III. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ И СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ [c.49]

В связи с тем, что адсорбционное понижение прочности не наблюдается в системах, образующих устойчивые интерметаллические соединения, этим можно пользоваться для замедления или даже предупреждения разрушающего действия расплава. Для этого достаточно ввести либо в твердый металл компонент, образующий интерметаллид с расплавом, либо ввести в расплав добавки, образующие химическое соединение с материалом конструкции. Образовавшееся соединение предохранит поверхность материала от образования трещины разрушения. Указанные варианты защиты, естественно, относятся не только к металлическим системам, но в равной степени и к твердым телам любой природы и структуры в тех случаях, когда они находятся в контакте с активной жидкой средой, близкой по молекулярной природе. Примером ослабления вредного влияния адсорбционно- [c.243]

Скорости анодного и катодного процессов должны быть равны и зависят от потенциала металла. На величину потенциала оказывают влияние природа металла, химический состав,, структура, чистота по примесям, состояние поверхности, деформации и напряжения и т. д., а также химическая природа растворителя, природа и концентрация ионов в растворе, температура, давление и скорость движения среды. [c.15]

Наводороживание в общем случае может приводить к возникновению специфических дефектов, таких как трещины и пузыри на поверхности металла и внутренние трещины и расслоения внутри металла. При равном химическом составе сталей большое влияние на их устойчивость против водородного разрушения оказывают тип структуры, природа и распределение отдельных видов неметаллических включений и уровень действующих на металл напряжений. Одним из наиболее опасных видов водородного разрушения является сульфидное растрескивание. [c.80]

При электроосаждении металлов на структуру катодного осадка оказывает влияние ряд факторов природа и состав электролита, концентрация отдельных компонентов в электролите, катодная плотность тока, температура, перемешивание электролита и др. Кроме того, значительное влияние на качество покрытия, в ряде случаев оказывают так называемые добавочные агенты— поверхностно активные вещества. [c.151]

Одним из основных факторов, влияющих на скорость восста- новления ионов металлов из водных растворов, является состояние поверхности электрода. Решающее значение состояния поверхности электрода обусловлено тем, что электрохимические процессы, как правило, протекают на границе фаз электрод — раствор. Естественно, что поверхностные явления, в частности адсорбция различного рода частиц на поверхности электрода и степень ее заполнения, должны играть существенную роль при протекании электрохимических реакций. Степень заполнения поверхности электрода чужеродными частицами зависит как от природы осаждающегося металла, так и от природы адсорбирующихся частиц. Поскольку в процессе электроосаждения металлов происходит непрерывное обновление поверхности электрода новыми слоями осаждаемого металла, то естественно, что при этом существенное значение приобретает соотношение скоростей осаждения металла и адсорбции чужеродных частиц. Последние влияют не только на кинетику восстановления ионов металла, но также и на структуру электролитического осадка. Таким образом, адсорбционные явления во всех случаях оказывают существенное влияние на механизм электроосаждения металлов. [c.7]

Длительное время теория совместного разряда ионов металлов базировалась на представлении, что закономерности восстановления ионов от потенциала электрода при совместном разряде не меняются по сравнению с раздельным восстановлением. При этом не учитывалось, что при совместном осаждении происходит изменение природы и состояния поверхности электрода, структуры и состава двойного электрического слоя, состояния ионов в растворе, т. е. взаимное влияние совместно восстанавливающихся ионов на скорость электродных процессов. [c.110]

На структуру осадка на катоде оказывает влияние природа анионов, присутствующих в электролите. Так, уменьщение катодной поляризации и тенденции к образованию крупнозернистых осадков наблюдается в следующем ряду анионов 80Г > СЮ > СГ > >Г. Эта закономерность особенно ярко проявляется для металлов, выделяющихся при низкой катодной поляризации. [c.118]

Из изложенного вытекает, что существует несколько совершенно различных по природе причин масштабного фактора, причем эти причины, как правило, влияют в сторону меньшей прочности и повышенной хрупкости больших образцов и изделий. Вряд ли можно рассчитывать на то, что у столь различных материалов, как керамика, металлы, стекло, пластмассы и т. п., могут оказываться наиболее существенными одни и те же причины влияния масштаба. Напротив, можно предполагать, что у разных по структуре материалов решающую роль играют разные факторы. Так, у материалов с резкой структурной неоднородностью типа бетонов, чугунов и т. п. обычно играют решающую роль статистические факторы, в то время как у пластмасс и у металлов при повышенных температурах существенное значение приобретают [c.316]

Влияние природы, структуры и состояния поверхности металлов на скорость коррозии [c.24]

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ОСАДКОВ Природа и концентрация ионов металлов [c.23]

Природа аниона солей кадмия в растворах без специальных добавок оказывает большое влияние на катодную и анодную поляризацию, выход металла по току и структуру осадков. Так, в зависимости от природы аниона катодная и анодная поляризация кадмия возрастают (лри i=l-I02 А/м ) от 10 до 50 мВ в следующем ряду [1] [c.174]

Следует, однако, отметить, что закономерности, установленные при восстановлении одного металла, не могут быть полностью перенесены на другие металлы в связи с многообразием особенностей, характерных для различных металлов. Поэтому для установления общих закономерностей возникает необходимость изучать наиболее характерные металлы [1]. При этом, кроме обычных трудностей, возникающих вследствие непрерывного изменения величины и состояния поверхности в процессе осаждения металла, появляются дополнительные осложнения, связанные с большим разнообразием условий осаждения различных металлов. Действительно, при осаждении различных металлов процесс разряда ионов металла сопровождается большим или меньшим выделением водорода, что затрудняет определение истинной скорости разряда ионов металла и оказывает различный по величине тормозящий или облегчающий эффект на протекание основной реакции разряда ионов металла [2]. С другой стороны, для сопоставления различных металлов по величинам перенапряжений, характеризующим скорость разряда ионов, часто невозможно подобрать сравнимые условия электролиза. В самом деле, в электролитах одинакового состава (одинаковой природы анионов, буферных добавок и т. п.) структура осадков одного и другого металла и истинная поверхность, на которой происходит электродный, процесс, может быть несравнимой. В электролитах же, дающих сравнимые по структуре и, следовательно, истинной плотно сти тока, осадки металла, на величине перенапряжения может отражаться влияние различной природы солей, поверх-, ностно-активных добавок и других факторов. [c.5]

В основе существующей теории совместного разряда ионов лежит представление, согласно которому при совместном разряде ионов металлов закономерность изменения скорости процесса восстановления ионов от потенциала электрода не изменяется по сравнению с раздельным восстановлением. Следовательно, в этом случае не учитывается влияние изменения природы и состояния поверхности электрода, изменения структуры и состава двойного электрического слоя, а также влияние изменения концентрации электролита и состояния ионов в растворе ма скорость электродных процессов. [c.177]

Для осадков малой толщины это изменение можег быть связано с влиянием природы подкладки и состояния ее поверхности, которое постепенно исчезает по мере увеличения толщины. Но, как показывает опыт, внутренние напряжения меняются и при таких толщинах, когда исчезает влияние подкладки (а также при осаждении на одноименном металле), что также является следствием непостоянства структуры металла по толщине осадка. [c.295]

Анализ кривых деформирования исследованных материалов показывает, что в зависимости от соотношений главных напряжений, при котором производится нагружение, металл может проявлять различные пластические свойства. При этом степень влияния температуры и вида напряженного состояния зависит от природы материала и его структуры. [c.313]

Другой не менее важный фактор, определяющий закономерности деформационного упрочнения и зависимости напряжения течения и пластичности чистых металлов от температуры и скорости деформации, — тип кристаллической структуры. О природе этого фактора высказываются разные точки зрения (теория специфического влияния примесей в решетках разного типа, представление о показателе ковалентной связи). Фактор кристаллической структуры и возможные представления о его роли в свойствах редких и других металлов подробно рассматриваются ниже. [c.5]

Таким образом, следует считать, что шероховатость является необходимым, но недостаточным условием получения высокой адгезии металлического покрытия к пластмассе. Надо учитывать влияние на адгезию следующих факторов прочности самой пластмассы, так как разрушение обычно происходит в поверхностно.м слое пластмассы наличия благоприятных функциональных групп на поверхности присутствия различных промоторов адгезии неорганических, например соединений хрома, и органических, таких, как полярные низкомолекулярные соединения. Кроме того, на адгезию со временем могут оказать отрицательное влияние некоторые вещества, которые, диффундируя к промежуточному слою из глубины пластмассы, разрушают или ослабляют его (например, оксиды азота, если пластмассу травили в азотной кислоте). Существенное влияние имеют природа и условия осаждения металлического покрытия. Благородные металлы (Аи, Ад) образуют слабо связанные с пластмассой покрытия. Медь и пикель при больших скоростях осаждения дают прочные сцепления, а при малых — слабо связанные осадки. В итоге можно сказать, что адгезионные и другие физико-механические свойства металлизированных пластмасс как композиционного материала зависят от структуры и свойств промежуточного слоя, который играет роль связки. Рен- [c.18]

Отмеченные факторы — объемность напряженного состояния вблизи надреза и высокие градиенты напряжений у поверхности надреза — не отражают влияния природы самого материала, его химического состава, структуры и пр. на чувствительность. Основной характеристикой материала, определяющей его чувствительность к концентратору, является циклическая вязкость. Как отмечалось выше, она способствует гашению пика напряжений в надрезе, т. е. уменьшению чувствительности металла к концентрации напряжений [13, 14, 17, 32, 33]. [c.119]

Структура и геометрия поверхности деталей определяются природой металла, технологией изготовления и режимами обработки. Степень взаимосвязи этих факторов и их влияние на формирование свойств машиностроительных деталей в настоящее время изучены недостаточно. Сравнительное исследование состояния поверхностей (поверхностного слоя) деталей, полученных различными методами, позволяет оценить их эффективность в формировании качественной поверхности. [c.115]

Масштабный фактор (или иначе называемый масштабный эффект) тесно связан с физической природой прочности и разрушения твердых тел. Механические свойства сплава, особенно при знакопеременных или повторяющихся нагружениях, зависят от абсолютных размеров испытываемых образцов и конструкций даже в случае полного соблюдения подобия их геометрической формы и условий испытания [48, 61, 88, 144]. Предел выносливости гладких образцов понижается с увеличением их размеров, что оценивается коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения. Для материалов с неоднородной структурой (литые стали, чугуны) влияние размеров образца на выносливость более резко выражено, чем для металлов с однородной структурой. Наиболее значительно снижается усталостная прочность с ростом размеров образца [48, 88] в случае неоднородного распределения напряжений по сечению образца (при изгибе). Форма поперечного сечения образца, определяющая объем металла, находящегося под действием максимальных напряжений, существенно влияет на выносливость образца. При плоском изгибе влияние на предел выносливости размеров прямоугольных образцов больше, чем цилиндрических. При однородном распределении напряжений по сечению гладких образцов (переменное растяжение — сжатие) масштабный эффект практически не проявляется. Характерно, что при наличии концентраторов напряжения масштабный эффект наблюдается при всех, без исключения, видах напряженного состояния. Чем более прочна сталь, тем сильнее проявляется масштабный эффект. [c.21]

По своим механическим свойствам кристаллические диэлектрики отличаются большей хрупкостью и твердостью, в то время как металлы более пластичны и упруги. В этом также сказывается влияние свободных электронов на свойства металлов, которые кристаллизуются в простые, плотно упакованные решетки, где преобладающей силой взаимодействия является металлическая связь (другие виды электрической связи между атомами экранируются свободными электронами). В диэлектриках, напротив, часто образуются сложные многоатомные структуры с весьма различными по физической природе взаимодействиями структурных элементов [1-6]. [c.12]

Наблюдаемые в исследованном сплаве особенности влияния циркония на рекристаллизационные процессы типичны для алюминиевых сплавов с матричной структурой. Аналогичное воздействие оказывают добавки других переходных металлов, но с разной степенью эффективности [276]. Это влияние связано в основном с присутствием в сплавах дисперсных вторичных выделений алюминидов переходных металлов, которые не растворяются при высоких температурах. Природа их влияния на развитие первичной и вторичной рекристаллизации рассмотрена в разд. 3. [c.166]

В целом авторы полагают, что в характере воздействия среды на металлическую поверхность важен тот факт, что параметр р весьма чувствителен к природе смазки. С другой стороны, физический параметр Р, отражающий структурное состояние тонких поверхностных слоев, характеризует градиент механических свойств по глубине испытанного на трение металла и, следовательно, позволяет оценить влияние среды на процесс формирования вторичной структуры, определяющей механизм контактного взаимодействия. [c.123]

Необходимы исследования на металлах и сплавах, структура которых отлична от г.ц.к. Хотя механические испытания не являются прямым методом изучения основных свойств закаленных дефектов, например энергии об-разования энергии активации миграции и т. д., было показано, что они весьма полезны при изучении природы стоков для закалочных вакансий. Кроме того, механические испытания оказываются важной методикой для исследований взаимодействия дислокаций с различными типами дефектов. Известно, что эксперименты по закалке некоторых металлов, таких, как железо, и других о. ц. к. металлов и некоторых сплавов довольно затруднительны вследствие растворения в этих металлах газов, а также реакций, протекающих в твердом состоянии. Поэтому должны быть приняты соответствующие предосторожности для уменьшения такого рода влияния. [c.267]

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]

РЕБИНДЕРА ЭФФЕКТ — физико-хи-мич. влияние среды па механич. св-ва материалов, не связанное с коррозией, растворением и др. химич. процессами, Р. э. проявляется в понижении прочности и облегчении упругой и пластич. деформации под влиянием адсорбции (поглощения молекул из окружающей среды поверхностями, развивающимися в деформируемом теле). Р. э. проявляется у металлич. моно-и поликристаллов, полупроводников, ионных кристаллов, бетонов, стекол, горных пород и т. д. Величина Р. э. зависит от темп-ры, величины напряжения, способа нагружения, состава и структуры материала и резко зависит от времени нагружения. Наиболее сильно Р. э. проявляется в тех случаях, когда за время деформации, предшествующей разрушению, вновь возникающие поверхности успевают покрыться адсорбционными слоями. Это имеет место в процессах ползучести при длит, статич. нагружении, в процессах усталости. При переходе от моно- к поликристаллич. металлам Р. э. значительно ослабляется, т. к. облегчение деформации сосредоточивается в поверхностных слоях и не распространяется в глубь тела. Наибольшее понижение поверхностной энергии материалов (почти до нуля) вызывают расплавленные среды, близкие по мол. природе к деформируемому телу напр., если более тугоплавкие металлы и сплавы при нагружении находятся в среде жидких более легкоплавких металлов (в частности, наличие ртутной пленки на монокристаллах цинка уменьшает прочность и пластичность в десятки раз). Р. э. часто вреден для конструкционных материалов, т. к. понижает их прочность и пластичность. Для облегчения обрабатываемости резанием и для ускорения и улучшения ирирабатываемости при трении Р. э. полезен. Защита поверхности деталей от [c.112]

Вероятностная природа усталостного разрушения, зависящего от дефектов структуры и поверхности металла, отражается на закономерностях подобия при этих разрушениях. С увеличением напрягаемых переменными напряжениями объемов увеличивается вероятность ослабления сопротивления металла разрушению бопее значительными дефектами и их сочетанием, уменьшается предел усталости, ослабляется рассеяние. Влияние абсолютных размеров на усталостные свойства металла возрастает с увеличением его неоднородности, особенно сильно проявляясь на литых и крупнозернистых структурах. С уменьшением вероятности ра.з-рушения влияние абсолютных размеров ослабевает, так как в соответствии со статистическими представлениями рассеяние уменьшается с увеличением напрягаемых объемов, и кривые усталости для низких вероятностей разрушения при различных размерах сечений сближаются. При сложных напряженных состояниях усталостные разрушения для металлов в вязком состоянии в основном определяются максимальными или октаэдрическими касательными напряжениями, как. это следует, например, из данных исследования усталости конструкционных сталей. Большинство результатов укладывается между предельными шестиугольником касательных напряжений и эллипсом октаэдрических. Для металлов в хрупком состоянии разрушения определяются главными растягивающими нормальными напряжениями, они располагаются ближе к предельному квадрату предельных нормальных напряжений. Форма усталостного излома при кручении для вязких металлов свидетельствует о зарождении усталостного разрушения по направлению действия наибольших касательных напряжений. Для хрупких металлов трещина возникает сразу в направ.т1е-нии действия наибольших нормальных напряжений. Развитие трещины обычно следует поверхностям мальных напряжений. [c.384]

Имеются многочисленные данные о сильном влиянии химического состава и структуры продуктов коррозии на кинетику атмосферной коррозии металлов [88, 113, 114]. Фейт-кнехт [115] считает, что скорость атмосферной коррозии металлов зависит от стехиометрического состава конечных продуктов реакций. С этой точки зрения особенно важным становится природа и концентрация агрессивных примесей, абсорбирующихся в продуктах коррозии. [c.178]

В некоторых сл "чаях на структуру осадка оказывает влияние природа аниона простой соли выделяемого металла. Так, например, осадки свинца из азотнокислых и уксуснокислых (без добавок) растворов всегда очень крупнозернистые, в то время как из растворов борфтористоводородных, кремнефтористоводородных и пер-хлоратных солей они мелкозернистые, особенно в присутствии иоверхностно-активных веществ. В последних электролитах наблюдается заметная поляризация, в то время как в первых она почти отсутствует. Такое же влияние аниона было обнаружено при электроосаждении кадмия и цинка из растворов хлористых, бромистых, сернокислых и перхлоратных их солей. Показано, что и поляризация, и мелкозернистость осадков повышаются при переходе от галоидных анионов к перхлоратному в следующем порядке С1-<Вг-<50Г<С107. [c.27]

Свойства металлов и сплавов зависят от их состава, структуры, которые могут изменяться в широких пределах под влиянием различной обработки поэтому одной из основных задач курса Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы является изложение основ учения о внутрикристаллической природе металлов и сплавов, о их структуре, факторах, влияющих на структуру и физико-химические свойства (электрические, магнитные, тепловые, прочностные, коррозионные и др.) электротехнических материалов. Поэтому инженер-элек- [c.3]

При рассмотрении электрохимической коррозии выделяют влияние на скорость растворения внутренних, присущих металлу, факторов и внешних факторов, относящихся к коррозионной среде. К внутренним относятся факторы, связанные с природой металла, его составом, структурой, состоянием поверхности, напряжениями и др. Важнейшей характеристикой природы металла являются его термодинамическая устойчивость и способность к кинетическому торможению анодного растворения (пассивация). Имеется определенная связь между положением металла в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева и их коррозионной стойкостью. Для металлических сплавов на основе твердых растворов характерно скачкообразное изменение коррозионных свойств при концентрациях, равных гг/8 атомной доли более благородного компонента (правило Таммана), в связи с образованием плоскостей упорядоченной структуры, обогащенных атомами благородного компонента. Правило Таммана было подтверждено на ряде твердых растворов, а также иа технических пассивирующихся сплавах [c.23]

Естественно, что подобная классификация не претендует на полноту, но дает общее представления о характере возможных исследований и разнообразии трактовок влияния того или иного масштабного уровня на процессы формирования свойств. Вдобавок к указанным численным характеристикам имеется много качественных аустенит, мартенсит, перлит, феррит, ледебурит и другие, а также их разновидности. В последнее десятилетие введены вероятностные характеристики структуры (см., например, [6]), отражающие статистическую природу процессов, протекающих в металле плотности распределения вероятностей (ПРВ) дислокационных ячеек по размерамуглам разориентации /2(6) и некоторые другие. [c.9]

Коррозия является физико-химическим процессом и закономерности ее протекания определяются общими законами термодинамики и 1синетики гетерогенных систем. Различают внутренние и внешние факторы коррозии. Внутренние факторы характеризуют влияние на вид и скорость коррозии природы металла (состав, структура и т.д.). Внешние факторы определяют влияние состава коррозионной среды и условий протекания коррозии (температура, давление и т.д.). [c.13]

Аморфными называют вещества, в которых отсутствует дальний порядок в расположении атомов. Аморфные вещества распространены в природе так же часто, как и кристаллические. К ним относятся оксидные стекла, многие высокомолекулярные соединения и их смеси. Долгое время считали, что металлы нельзя перевести в аморфное состояние. Однако в 1960 г. П.Дувесом при изучении влияния скорости охлаждения на структуру закаленного из жидкого состояния сплава А1 + 25 % Si были получены рентгенограммы, характерные для жидких веществ. В это же время И. В. Салли и И. С. Мирошниченко сообщили о получении быстрозакаленных кристаллических и аморфных сплавов методом, когда падающая капля жидкого металла сплющивалась между двумя быстросбли-жающимися холодными массивными пластинами. При этом скорости охлаждения расплавов достигали 10 - 10 К/с. Полученные в этих, а также других последующих работах сплавы назвали аморфными металлическими сплавами (ЛА/С) или металлическими стеклами. [c.399]

Таким образом, в сплавах системы Fe—Мп хладноломкость обнаружена у всех трех твердых растворов-4 а, е и Y, имеющих кубическую объемно-центрированную, гексагональную плотноупакованную и кубическую гранецентри-рованную решетки соответственно, что противоречит общепринятому мнению, согласно которому металлы, имеющие ГЦК-решетку, хладноломкбстью не обладают. Следовательно, принадлежность металла к определенному типу кристаллической структуры — недостаточное условие хла-достойкости. Подобное постоянство во влиянии марганца в интервале концентраций от 4 до 54% Мп, очевидно, связано с природой его воздействия [1]. [c.203]

В данной главе представлены спектральные и концентрационные зависимости оптических постоянных наиболее распространенных в природе водных растворов неорганических кислот и их солей, а также некоторых щелсчей. Учитывая наибольшее изменение показателя поглощения раствора в области основных ИК-полос воды при малом содержании растворенного вещества, в ряде случаев результаты для более наглядного выявления различий представлены в графической форме в виде разности величин, характеризующих поглощение раствора и воды. Для области валентных и деформационных колебаний молекул воды приведены графики оптических постоянных растворов галогенидов щелочных металлов солей, характеризующих их влияние на структуру воды. Основная группа сведений, приведенная для ИК-области, дополнена рефрактометрическими данными для области прозрачности растворов (видимый диапазон). [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...