МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА

Автор вместе с группой товарищей в течение ряда лет занимается исследованием вопросов, имеющих отношение к проблеме связи структуры и свойств материалов. Вместе с этим он читает аспирантам курс физического металловедения. Изложение вопросов, так или иначе затрагивающих вышеуказанную проблему, и составляет основу книги. Последовательно рассмотрены металлическая связь и ее влияние на свойства металлов, строение атомов и межатомное взаимодействие, дефекты структуры, диффузия и теория фазовых превращений, некоторые конкретные процессы, формирующие конечные свойства металла полигонизация, старение, мартенситное превращение, возможности достижения высокой прочности, включая композиционные материалы, жаропрочность, поведение металлов в глубоком вакууме и, наконец, некоторые возможности использования ядерных процессов для исследования металлов. Где это возможно, делается акцент на вопросах связи строения и свойств. [c.8]

МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СВОЙСТВА [c.9]

Графит обладает низкими механическими свойствами. Он нарушает сплошность металлической основы, располагаясь между ее зернами, ослабляя связь между ними. Поэтому серый чугун плохо сопротивляется растяжению и имеет очень низкие пластичность и вязкость. Чем крупнее и прямолинейнее графитовые включения, тем хуже механические свойства чугуна. Твердость серого чугуна, а также его сопротивление сжатию близки показателям стали, имеющей такую же структуру, как металлическая основа чугуна. Графит оказывает и некоторое положительное влияние на свойства чугуна, в частности, он повышает его износостойкость, действуя аналогично смазке, облегчает обрабатываемость резанием, так как делает стружку ломкой, способствует гашению вибраций изделий, уменьшает усадку при изготовлении отливок. [c.138]

Восстановление адгезионной прочности (обратимый характер адгезионного взаимодействия) нленок Ф-42 с металлической поверхностью после десорбции воды происходит в том случае, когда молекулы, формирующие поверхность адгезива или субстрата, на границе раздела фаз вновь занимают первоначальное положение [128]. Процесс формирования поверхности адгезива в условиях изменяющейся влажности воздуха связан с адсорбцией молекул адгезива, которая, в свою очередь, определяется температурой внешней среды. В частности, адсорбция связана с температурой стеклования, которая для пленки Ф-42 лежит ниже комнатной температуры, а для пленки Ф-3 равна 50 °С, т. е. выше комнатной температуры. Поэтому пленка Ф-42 при комнатной температуре находится в стеклообразном состоянии, которое и предопределяет восстановление адгезионных свойств после десорбции воды. Поэтому влияние влажности воздуха на адгезию следует рассматривать в некоторых случаях одновременно с учетом температурных условий формирования адгезионной связи. [c.158]

Атомы в кристалле металла соединены металлической связью. При этом атомы теряют часть внешних электронов и превращаются в положительно заряженные ионы. Свободные электроны, не связанные с каким-либо конкретным атомом, свободно передвигаются в кристалле с большими скоростями. Относительно свободное передвижение электронов в металле и является причиной высокой тепло- и электропроводности металлов. Взаимодействие между положительно заряженными ионами и свободно перемещающимися отрицательными электронами и является той силой, которая обеспечивает единство кристалла. Большая однородность взаимодействия при таком типе связи делает ее менее чувствительной к дефектам кристаллической решетки, поэтому кристаллы металлов обладают пластическими свойствами. Говоря о прочности материалов, мы имеем в виду не столько прочность идеальных кристаллов, сколько влияние на эту прочность несовершенств кристаллической решетки, имеющих место как внутри самого кристалла, так и между отдельными кристаллами (границы зерен). [c.58]

Изменение состава формовочной и стержневой смеси и ее загрязнение происходят вследствие воздействия высокой температуры металла на прилегающие слои разовой формы. Так, например, при заливке форм сталью органические связующие подвергаются распаду, обугливанию и сгоранию, в связи с чем зерна песка покрываются прочно пристающей пленкой из глины и углеродистого вещества. Под влиянием высокой температуры зерна песка растрескиваются и размельчаются, глина спекается, теряет свои первоначальные свойства — пластичность и клейкость, превращается в балласт, понижающий газопроницаемость смеси, что ухудшает качество отливок. Кроме этого, происходит механическое засорение смеси металлическими включениями, щепками, асбестом и др. Задача восстановления отработанной смеси заключается в освобождении оставшегося неиспорченного зернового состава смеси от засорения посторонними частицами — металлическими и неметаллическими и удалении пыли. [c.140]

Однако опасность ослабления адгезии грунтовых слоев под влиянием многократного нагрева может быть значительно уменьшена, если между металлической основой и грунтом находится оксидная или, лучше, фосфатная пленка. Ее надежное сцепление с металлом и лакокрасочным или стеклоэмалевым грунтом, стабильность в условиях нагрева способствуют сохранению высокой адгезии всего многослойного покрытия. Такое благоприятное влияние, особенно фосфатных пленок, на улучшение сцепления лакокрасочного покрытия с металлической основой объясняется, с одной стороны, химической природой связи металла с фосфатной пленкой, а с другой — ее развитой и пористой поверхностью, обращенной к грунтовочному слою. Кроме того, наличие промежуточных оксидных и фосфатных пленок повышает и антикоррозионные свойства комбинированного покрытия. В ряде случаев нанесение этих пленок дает возможность вообще отказаться от применения специальных грунтовых слоев при улучшении качества и повышении экономичности многослойного покрытия в це- [c.164]

Графитовые детали, узлы, изделия входят в состав металлических конструкций, применяются в композиции с самыми различными металлами. Тщательный анализ известных механизмов удаления окислов при нагреве металла в вакууме и серия экспериментов показали, что испарение и диссоциация окислов железа в условиях высоких температур и степени разрежения, обычно применяемых при диффузионной сварке, — процессы малозначительные или не имеют места. Однако положение может изменить, если металл нагревать в присутствии графита. В этих условиях возможны процессы диссоциации окислов, поскольку углерод связывает кислород в СО и СОа, в результате чего парциальное давление кислорода становится намного ниже равновесного. Возможно, что данные процессы имеют место только на начальной стадии сварки графита со сталями, иначе протекание их сопровождалось бы увеличением толщины твердых продуктов на графите, чего не наблюдалось. Скорость процесса восстановления зависит от многих факторов. Кроме внешних условий (температуры, давления, характера восстановления), на скорость реакции оказывают влияние и физико-химические свойства самого восстанавливаемого вещества, его минералогический состав, структура, состояние поверхности и т. д. Учесть одновременно все эти факторы и дать единое математическое выражение скорости пока не удалось. При исследовании сварки графита с титаном применяли титан ВТ1 и графит с пористостью до 80%. Для получения равнопрочного соединения графита с титаном необходима степень разрежения 1-10 Па и давление не выше 4,9 МПа При этом давлении наблюдалась деформация со стороны титана. Для ее устранения давление снижено до 2,9 МПа. Наличие органического связующего материала в графита затрудняло процесс сварки его [c.239]

Контакт воды с металлической поверхностью приводит к коррозии металлов, протекающей по электрохимическому механизму. Величина водонефтяного соотношения, характерного для конкретного месторождения, при котором система нефть — вода становится неустойчивой, может быть использована в качестве параметра для прогнозирования скорости коррозионного разрушения оборудования. Углеводороды практически не вызывают коррозию металлов. Однако неполярная фаза в системе нефть — вода оказывает значительное влияние на коррозионную активность водонефтяной системы в целом, повышая или понижая ее. Повышение защитного действия углеводородной составляющей в эмульсионной системе вода — нефть связано в основном с ингибирующими свойствами ПАВ, входящими в природную нефть. Наиболее активные ПАВ — нафтеновые н алифатические кислоты и асфальтосмолистые вещества. Содержание ПАВ в нефтях различных месторождений колеблется в широких пределах. Молекулы нафтеновых и алифатических кислот состоят из неполярной части — углеводородного радикала и полярной части карбоксильной группы, что обусловливает их способность адсорбироваться на границе раздела фаз. Соли нафтеновых кислог более полярны, чем сами кислоты, и более поверхностно-активны. Величина поверхностного натяжения на границе раздела вода — очищенная фракция нефти (например, вазелиновое масло или очищенный керосин) составляет 50—55 мН/м, в то время как поверхностное натяжение на границе раздела вода — сырая нефть не превышает 20—25 мН/м. Это свидетельствует об адсорбции поверхностно-активных компонентов нефти на границе раздела сырая нефть—вода. В щелочной пластовой воде происходит реакция взаимодействия нафтеновой кислоты с ионом щелочного металла. Образующееся соединение более поверхностно-активно, чем нафтеновые кислоты. [c.122]

Вредное влияние серы и фосфора на хладостойкость стали показано многими авторами [46, 27, 112, 121, 156, 166, 174]. Являясь одними из наиболее сильно ликвируюш их элементов, они вызывают неоднородность состава, структуры и свойств металла шва. Охрунчиваюш ее влияние фосфора проявляется в ослаблении межкристаллических связей в результате обогаш е-пия границ зерен элементарным фосфором и образования металлических включений фосфидной эвтектики [166]. [c.112]

Исследование на модельной системе было проведено Петрасе-ком и Уитоном [18] с целью изучения влияния легирующих элементов на механические свойства и микроструктуру композиционных материалов, упрочненных металлическими волокнами. Двой- ны е медные сплавы использовали в качестве матрицы для компо-" зиций с волокнами вольфрама. Легирующие элементы выбирались таким образом, чтобы получаемые двойные медные сплавы позволили выявить влияние отдельных элементов на взаимодействие матрицы с волокном. Данные, полученные для растворимых элементов в модельной системе, могут быть связаны с поведением этих элементов в жаропрочных сплавах. Эти данные служат основой для модифицирования состава жаропрочного сплава матрицы с тем, чтобы контролировать взаимодействие меязду матрицей и волокном. [c.240]

Одной из практически важных характеристик при нанесении пленки краски является однородность цвета поверхности. Если пленка нанесена при толщине, недостаточной для обеспечения полной укрывистости, что редко встречается в случае очень темных или металлических покрытий, неравномерность цвета может быть вызвана различиями в толщине пленки или цвете подложки. В больщинстве случаев измерения укрывистости (кроющей способности) основаны на способности пленки укрывать различные цвета подложки. Укрывистость выражается в виде отнощения контрастностей (в виде частей или процентов), т. е. отражение пленки на черном фоне делится на отражение той же пленки на белом. Для очень ярких красок изменения цвета, обусловленные изменением толщины пленки на однородной подложке, могут на практике быть более значительными. Примерами могут служить влияния рисок от кисти и т. п., которые часто видны на окращенных поверхностях. Такие эффекты связаны с реологическими свойствами красок. Их значение может быть уменьшено на практике путем соответствующего выбора нижних слоев покрытия. Один из практических методов оценки влияния толщины пленки для водоэмульсионных красок заключается в окраске больщой школьной доски первый слой наносится на всю поверхность, второй — на нижнюю половину и третий — на правую четверть затем сравнивается сплошность в областях, окращенных одним, двумя и тремя слоями. Испытания такого рода, проведенные опытными мастерами, дают возможность сравнить относительные характеристики укрывистости для различных красок в условиях, имитирующих практическую окраску. [c.445]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...