Другие превращения с изменением формы

Различают внутреннее и внешнее трение. С внутренним трением связана работа деформации твердых тел. Она расходуется на упругую или остаточную деформацию, упрочнение и другие процессы, сопровождающие изменение формы твердого тела. В пластичных материалах работа деформации идет исключительно на упругое или остаточное изменение формы. В жидкой среде внутреннее трение возникает лишь при относительном движении частиц жидкости. В зависимости от ряда факторов внутреннее трение в жидкостях может быть сравнительно небольшим (при послойном, ламинарном течении) или значительно большим (при вихревом, турбулентном течении). Всякое явление, связанное с трением, сопровождается превращением механической работы в теплоту. [c.182]

Энергия, переданная системой с изменением ее внешних параметров, также (Называется работой-W (а не количеством работы), а энергия, переданная системе без изменения ее внешних параметров, — количеством теплоты Q. Как видно из определения теплоты и работы, эти два рассматриваемых в термодинамике различных способа передачи энергии не являются равноценными. Действительно, в то время как затрачиваемая работа W может непосредственно пойти на увеличение любого вида энергии (электрической, магнитной, упругой, потенциальной энергии системы в поле и т. д.), количество теплоты Q непосредственно, т. е. без предварительного преобразования в работу, может пойти только на увеличение внутренней энергии системы. Это приводит к тому, что при преобразовании работы в теплоту можно ограничиться только двумя телами, из которых одно тело (при изменении его внешних параметров) передает при тепловом контакте энергию другому (без изменения его внешних параметров) при превращении же теплоты в работу необходимо иметь по меньшей мере три тела первое отдает энергию в форме теплоты (теплоисточник), [c.23]

Для деталей точных приборов не требуется высокой прочности, которую имеют среднелегированные сплавы с (а-f p)-структурой. Однако объемные изменения при низкотемпературных фазовых превращениях в сплавах этой группы сравнительно невелики, и стабилизация размеров путем термической обработки обеспечивается более надежно по сравнению с другими сплавами. Если деталь предназначена для длительной работы в условиях циклических теплосмен, из-за гетерофазной структуры, одна из составляющих которой (а-фаза) анизотропна, следует опасаться необратимых изменений формы деталей. [c.77]

Первоначально мартенситные превращения рассматривались как бездиффузионные в том смысле, что для их протекания не требуется взаимообмена атомов местами и большая часть атомов лишь смещается относительно друг друга на расстояния, не превышающие межатомные. Последние работы в этой области заставляют думать, что эта концепция в общем верна, но что теория кристаллографии мартенситных превращений применима к более широкому классу превращений, которые все характеризуются одним общим свойством тепловой энергии недостаточно, чтобы обеспечить за время превращения миграцию атомов больше, чем на несколько межатомных расстояний, по крайней мере для атомов некоторых из присутствующих компонентов. При превращениях, для протекания которых требуется перенос атомов на расстояния, намного превышающие межатомные, и в которых атомы всех компонентов имеют сравнимые по величине подвижности, не должно наблюдаться изменений формы или кристаллографических особенностей, характерных для мартенситных реакции, так как сопряженность решеток и связанная с ней упругая энергия могут быть исключены путем миграции атомов. [c.235]

Наиболее удобным объектом для изучения мартенситного превращения является превращение в монокристалле, происходящее путем движения плоской границы раздела от одного конца кристалла к другому. В этом случае отсутствуют осложнения, обусловленные аккомодационными напряжениями, и возникают условия, благоприятные для проведения сравнения с точными предсказаниями кристаллографических теорий. Такого рода превращения легко наблюдать в сплавах золото — кадмий и индий — таллий превращения в обеих системах характеризуются довольно малым изменением формы. В обоих случаях конечная фаза представляет собой пакет тонких двойников, которые видны в оптический микроскоп несколько позади границы раздела и не видны в непосредственной близости от нее. По-видимому, на поверхности раздела образуются в соответствии с предсказаниями кристаллографической теории очень тонкие двойники, которые сливаются затем [c.325]

Если охлаждение проводится очень медленно или если сплав выдерживается некоторое время при постоянной температуре в интервале превращения, степень превращения при последующем охлаждении может уменьшиться. Это явление, называемое стабилизацией, наблюдается в большинстве материалов на железной основе. Выдержка при постоянной температуре в интервале превращения обычно приводит к полному подавлению превращения при последующем охлаждении вплоть до того момента, пока не будет достигнуто определенное переохлаждение. Стабилизация была обнаружена также и при выдержке при температуре выше Ms, однако этот эффект установлен не столь определенно. Явление стабилизации частично может быть связано с релаксацией напряжений вокруг существующих пластин, однако временная и температурная зависимость эффекта указывают на его аналогию с явлением деформационного старения. Сегрегация растворенных атомов на потенциальных местах образования зародышей мартенсита может привести к тому, что в определенных условиях эти места окажутся неэффективными с другой стороны, закрепление дислокаций в матрице может препятствовать превращению по той причине, что оказывается затрудненной аккомодация матрицей изменения формы при превращении. [c.329]

Трудности установления общих закономерностей возрастают с увеличением степени деформации, поскольку многие факторы, пренебрежимо мало влияющие при малых деформациях (изменение формы, поворот кристаллографических плоскостей скольжения, физико-химические превращения при деформации сложных неравновесных сплавов и других материалов и т. д.), с увеличением степени деформации начинают оказывать весьма существенное влияние. [c.130]

Определение теплоемкости основано на использовании принципа эквивалентности. На основании многочисленных экспериментов известно, что получение механической энергии возможно только тогда, когда одновременно происходят другие эквивалентные энергетические изменения, например при фазовых превращениях или химических реакциях. Важнейшими формами энергии, с которыми мы будем встречаться в последующих разделах, являются механическая и тепловая. Пусть, например, над кристаллом в процессе трения совершена определенная работа А адиабатически, т. е. без теплообмена с окружающей средой. При этом его температура повысится настолько же, как при подводе к телу определенного количества теплоты Q. Теплота и работа, таким образом, эквивалентны друг другу [c.47]

Одним из существенных направлений изучения материи является изучение смены форм ее движения. В связи с этим закон сохранения и превращения энергии в широком понимании должен рассматриваться как закон о смене форм движения материи, С этой точки зрения этот закон устанавливает, что никакая форма движения материи не возникает из ничего, никакая форма движения не исчезает бесследно и что одна форма движения переходит в другую. Эти изменения форм материи и форм ее движения и определяют исключительное богатство и многообразие явлений природы. [c.398]

Деформацией называется изменение формы и размеров тела под действием напряжений. Напряжения и вызываемые ими деформации могут возникать при действии на тело внешних сил растяжения, сжатия и т. д., а также в результате фазовых (структурных) превращений, усадки и других физико-химических процессов, протекающих в металле, связанных с изменением объема. [c.167]

Формоизменение при термических циклах. Известен ряд экспе риментов, показывающих, что при повторных нагревах и охлаждениях образцы из некоторых материалов в определенных условиях постепенно меняют свои размеры и форму, причем иногда в значительной степени. В основе этого явления могут лежать, например, фазовые превращения и другие причины, рассмотренные в специальной литературе [5,9]. Однако и для первоначально изотропных материалов с обычными упругими свойствами в некоторых условиях также возможно направленное изменение формы тела при чисто термических циклах. [c.226]

Протекание локальной микродеформации, аблюдаемой, например,, в зерне II (рис. 167), подтверждается изменением формы отмеченного на рис. 165 квадратного отпечатка алмазного идентора и превращением его в ромбовидный (рис. 165, в). Следует также обратить внимание на то, что часть этого отпечатка, нанесенного в зоне границы, смещается в различной мере в зависимости от степени деформации сопрягающихся зерен. Эта закономерность хорошо видна на рис. 165, б, где одна из граней отпечатка имеет форму ступеньки (отмеченной стрелкой с белым кружком). Высота и глубина экстру-зионно-интрузионного смещения отдельных зерен в процессе деформации зависят от расположения и свойств зерен-соседей. При этом не наблюдается какой-либо прямой связи между степенью деформации и температурой испытания, с одной стороны, и характером возникающего микрорельефа, с другой. Наибольшая величина изменения микрорельефа (по сопоставлению с измеренным после химического травления и представленным на рис. 166, а и 167, а составляет около 80 мкм. [c.262]

Из всех металлов железо имеет наиболее характерно выраженные магнитные свойства. Легко образует с большинством металлов сплавы, имеющие огромное значение в технике. Чрезвычайно важное промышленное значение имеют железоуглеродистые сплавы (чу-гуны, стали, ферросилиций и другие ферросплавы). Сложные превращения в железоуглеродистых сплавах с изменением температуры связаны с переходом одних аллотропическ1 х форм железа в другие. [c.385]

В 50-х годах стали появляться сообщения о сплавах, испытывающих обратимые макроскопические изменения формы. На основе сплава Аи—Сб был даже сконструирован простой двигатель, преобразующий тепловую энергию в механическую, который демонстрировался в 1954 г. на Всемирной выставке в Брюсселе. В начале 60-х годов эффект памяти формы, основанный на термоупругом мартенситном превращении, был обнаружен в сплавах Т1—N1 и Си—А1. Доступность этих материалов и сильно выраженный эффект памяти формы позволили перенести проблему в область практического материаловедения. Сейчас можно с уверенностью говорить о том, что разработка и практическое использование сплавов, обладающих свойством запоминания формы, является важной самостоятельной областью современной науки, способствующей ускорению научно-технического прюгрюсса в таких отраслях народного хозяйства, как прмборостроение, космическая технология, медицина и многие другие. [c.6]

То, что разные кристаллографические варианты кристаллов мартенсита образуются по соседству друг с другом, приводит к взаимному ослаблению деформации превращения, поэтому это явление называют самоаккомодацией. Если усреднить деформацию формы, сопровождающую образование мартенситных кристаллов четырех вариантов, составляющих ромб, то матрица, выражающая в целом это изменение формы, оказывается близка к единичной матрице. Следовательно, хотя исходная фаза полностью претерпевает мартенситное превращение при охлаждении [c.29]

Упругая энергия сдавленной матрицей мартенситной пластины может быть очень большой, и превращение при охлаждении высокотемпературной фазы не может начаться вплоть до того момента, пока химическая движущая сила не превзойдет упругую энергию. Так как при этом возможны другие превращения, происходящие путем образования зародышей и их роста, которые развиваются при значительно меньших значениях движущей силы, то часто мартенсит можно получить лишь при быстром охлаждении от температуры, превышающей температуру превращения. Мартенситное превращение обычно начинается при некоторой температуре Ms, зависящей от предшествующих механической и термической обработок и от размера зерна и не зависящей от скорости охлаждения. В сталях химическая движущая сила в точке Ms составляет около 300 калIмоль, в случае же превращений с малым изменением формы химическая движущая сила значительно меньше этой величины. Большая величина движущей силы отвечает большому температурному гистерезису между превращением при охлаждении и обратным превращением при нагреве. [c.312]

В упомянутых выше теориях зарождения рассматривается только образование очень малых областей новой фазы без учета кристаллографии превращения. В то же время весьма вероятно, что критическим моментом при зарождении мартенсита является достил ение условий, при которых может начаться не активируемый термически рост, а это для большинства превращений подразумевает образование полукогерентной поверхности раздела. Вопрос этот специально рассматривался Кнаппом и Делингером [45], развившими теорию, основанную на предложенной Франком модели поверхности раздела. По концентрации дислокаций была оценена поверхностная энергия зародыша, оказавшаяся равной 200 эрг1см , что значительно выше поверхностной энергии полностью когерентной границы раздела упругая энергия была рассчитана, исходя из общего изменения формы с использованием теории изотропной упругости. Считалось,- что зародыши возникают вследствие взаимодействия дислокаций друг с другом с последующим их перераспределением, приводящим к возникновению такого сплюснутого эллипсоида, форма которого соответствует минимуму поверхностной и упругой энергии. Эта минимизация проводилась таким же путем, как и в классической теории зарождения, но за критический размер зародыша принимался такой, при котором изменение полной свободной энергии не достигает своего максимального значения, как в классической теории, а становится отрицательным. Предполагается, что зародыши, размер которых превышает этот размер, оказываются способными к быстрому росту, приводя к возникновению новых дислокаций по мере роста пластины параллельно поверхности раздела. [c.335]

Хотя фиг. 24 показывает возможность неконсервативного движения границы, приводящего к изменению формы, очень маловероятно, чтобы это изменение формы можно было бы наблюдать. Сдвиговая компонента изменения формы и связанная с ней упругая энергия при движении границы вверх должна устраняться за счет перемещения атомов справа налево, движущей силой которого является уменьшение упругой энергии. Так как при миграции такой границы атомы должны перемещаться на значительное число межатомных расстояний, времени вполне достаточно, для того чтобы перемещение атомов могло привести к нарушению соответствия решеток в упомянутом смысле. Действительно, представляется более вероятным, что полукогерентные границы этого типа наблюдаются в таких превращениях, как выделение одной ГЦК фазы из другой, когда экспериментальные данные показывают, что решетки двух фаз параллельны. В этом случае изменение формы не содержит сдвиговой составляющей и изменения формы фактически не наблюдается. [c.339]

При изменении температуры или нафузки система проходит в процессе мартенситного превращения через дискретный (но очень плотный) ряд стационарных состояний. Экспериментальные данные [144-169] показывают, что такой процесс не может быть отнесен ни к стохастическому, ни к динамическому в чистом их проявлении (см. [79, 92, 170-174]). С другой стороны, присущие мартенситному превращению эффект памяти формы и особенности поведения макроструктуры указывают на неэргодический характер системы и иерархическую соподчиненность в ее эволюции. Данные аспекты — соотношение динамического и стохастического в процессе мартенситного превращения, неэргодичность и иерархичность системы — имеют принципиальное значение, однако пока в полной мере не изучены. Как показывает пример спиновых стекол [85], их разрешение требует использования специальных подходов к теоретическому описанию, которому должно предшествовать определенное переосмысление известных экспериментальных фактов [143] и постановка специальных экспериментов. [c.175]

Подкладки, пружинящие и заглушающие колебания. Между машиной и фундаментом часто располагают пружины и другие упругие подкладки, которые дают большую свободу машине и соединенному с ней фундаменту, чем одному только фтадаменту, что позволяет лучше использовать инертное сопротивление машины и тем уменьшить возникающие силы. На статическую нагрузку машин (вес машины, натяжение закрепляющих винтов) налагается интересующая нас динамическая нагрузка, обусловливаемая силами. Такие подставки могут действовать, как вполне упругие пружины однако может получиться и уничтожение энергии движения благодаря внутреннему трению. В первом случае изменение формы пропорционально и одинаково направлено с силой. Во втором случае сжатие отстает от силы на фазу i и часть работы изменения формы превращается в тепло. Работа такого материала может быть охарактеризована взаимным положением вектора силы Р и вектора d, определяющего изменение формы (фиг. 34). Компонента d в направлении силы является упругой частью изменения формы, тогда как компонента, к ней перпендикулярная, измеряет энергию, превращенную в тепло. Упругое изменение формы при конструкциях пружин рассчитывается сообразно роду постройки. При плоских подкладках она получается из размеров и из модуля упругости в качестве подкладки наиболее пригодны вещества с небольшим модулем упругости, как-то резина, дерево, пробка, кожа, войлок и т. п. Существенно, чтобы упругость все время сохранялась, как это имеет место для хорошей резины, в то время как войлок и другие пористые вещества, особенно при высо- [c.517]

РАБОТА есть количественная мера изменения форм движения материи (Энгельс). Реальные процессы неизбежно сопровождаются постоянным изменением форм движения (превращение одних видов энергии в другие) и следовательно постоянно совершается работа. В идеализированных образах теоретич. механики простейшая форма движения—механич. перемещение тел в пространстве—может оставаться неизменно таковым (инерционное движение, равномерное вращение по кругу), причем работа не производится в соответствии с данным выше определением. Энергия м. б. определена, как способность совершить Р. В абстрактной схеме механики может существовать движение, не сопровождающееся изменением формы и следовательно может чзуществовать энергия, не производящая Р. В действительных процессах природы энергия всегда соответствует движениям с меняющимися формами и тем самым энергия [c.350]

Для высокотемпературных процессов имеют большое значение переходы 5102 из одной модификации в другую при нагревании и соответствующие им изменения объема (рис. 5 и табл. 8). Коэс при 750= и 35 ат получил новую форму 5Юг с удельным весом 3,01. Превращение а-кварца в а-кристобалит связано с изменением угла О (рис. 6), при котором тетраэдры ЗЮ4 обра [c.19]

На основе уравнения Борна-Майера Мей >) провёл подробное исследование хлористого цезия, имея в виду относительную устойчивость структур типа хлористого цезия и хлористого натрия. Он нашёл, что это уравнение не может объяснить устойчивости структуры типа хлористого цезия при абсолютном нуле, если взять член отталкивания с двумя параметрами, а также майеровское значение Для обобщения он дополнительно ввёл ещё два параметра. Один из них берётся в виде множителя в ван-дер-ваальсовом члене, другой также в виде множителя перед М в (12.7). Очевидно, второй параметр обусловливает различные значения постоянной д в члене отталкивания для одинаковых и разных ионов. Эти параметры были выбраны так, чтобы при абсолютном нуле была устойчива структура хлористого цезия. Дополнительно были использованы полученные на опыте скрытая теплота фазового превращения (1,34 ккал моль) и изменение постоянной решётки. Постоянный множитель перед членами, соответствующими притяжению, оказался равным 3,6, а коэффициент перед AI — 0,70. В то же время постоянная Ь удваивается, а р изменяется от 0,290 до 0,365 А. Мей считал, что возрастание члена, соответствующего притяжению, частично должно быть связано с изменением чисто электростатической энергии, обусловленным отклонением формы ионов от сферической. Легко показать, что искажение заряда иона в кубической решётке в первом приближении может быть описано гармоникой четвёртого порядка и что соответствующий оферически несимметричный потенциал измеш1ется обратно пропорционально г<. Однако убедительных количественных данных, подтверждающих точку зрения Мея, не имеется. [c.105]

Зарплата. В капиталистич. об-ве зарплата —это превращенная форма стоимости и цены рабочей силы—единственного товара, владельцем к-рого является рабочий (учение Маркса). Зарплата не представляет собою эквивалента созданной Т. стоимости, а лишь эквивалент стоимости средств существования, необходимых для производства и воспроизводства рабочей силы. Стоимость рабочей силы изменяется ... с изменением стоимости этих средств существования, т. е. с изменением величины рабочего времени, необходимого для их производства (Маркс, Капитал, т. I). Добавочный Т. не оплачивается рабочему в его зарплате, он создает прибавочную стоимость, присваиваемую капиталистом, применяющим рабочую силу рабочего. В социалистич. секторе хозяйства СССР, где нет и не м. б. наемного Т., где рабочий класс является собственником средств производства и как член огромного коллектива, строящего социалистич. х-во, работает для себя, а не на другой класс, зарплата изменяется по своей форме и по своему социальному содержанию и представляет собою принципиально новое по сравнению с зарплатой в капиталистич. об-ве. При социалистич. системе х-ва не существует товара—рабочей силы, эксплоатации Т., деления рабочего времени на необходимое и прибавочное время, не существует прибавочной стоимости. Социалистич. система х-ва создала новые производственные отношения, новые формы связи между рабочим и пролетарским государством, при к-рых зарплата в социалистическом секторе не цена рабочей силы, а распределяемая доля общественного продукта труда, идущая на индивидуальное и коллективное потребление. [c.54]

Изменение только пространственной решетки без изменения однородности состава называется аллотропическим превращением. В железе такие превращения происходят при (Переходе одной формы железа в другую б (дельта)-Ж елезо превращается. в у (гам ма)-железо и 7- в а (а льфа)-железо. При переходе б-железа в -железо пространственная решетка центрированного куба меняется на кубическую решетку с центрированными гранями (рис. 23,6). При переходе у >ке-леза в а-железо решетка снова меняется на решетку центрированного куба. С изменением пространственной решетки происходит изменение физических, химических и других свойств стали. [c.41]

Из определения понятий теп юты и работы (см. 5) следует, что две рассматриваемые в термодинамике формы передачи энергии не являются равноценными в то время как работа W може непосредственно пойти на увеличение любого вида энергии, теплота Q непосредственно, без предварительного превращения в работу, приводит лишь к увеличению внутренней энергии системы. Эта неравноценность теплоты и работы не имела бы значения, если бы можно было без каких-либо трудностей превратить теплоту в работу. Однако, как показывает опыт, в то время как при превращении работы в теплоту явление может ограничиться изменением термодинамического состояния одного лишь теплополучающего тела (например, при нагревании посредством трения или при электронагреве), при преобразовании теплоты в работу наряду с охлаждением теплоотдающего тела происходит изменение термодинамического состояния других тел, участвующих в этом процессе или рабочего тела при незамкнутом процессе, или других тел в замкнутом круговом процессе, когда этим телам рабочее тело непременно отдает часть полученной им от нагревателя теплоты. В качестве таких других тел в тепловых машинах обычно служат холодильники. [c.50]

При макрофизическом подходе к явлениям природы мы встречаемся со специфическими свойствами теплоты. Повседневный опыт дает основание утверждать, что невозможно возвращение какой-либо термодинамической системы (или рабочего тела) в первоначальное состояние без каких-либо изменений в окружающей ее среде. Первый закон термодинамики, утверждая взаимопревращаемость теплоты и работы, не ставит каких-либо ограничений в осуществлении этого процесса. Между тем повседневный опыт учит нас, что если превращение работы в теплоту не связано с какими-либо ограничениями, то обратный процесс - превращение теплоты в работу - требует для своего осуществления определенных условий. Первому закону термодинамики не противоречит существование вечного двигателя второго рода, т. е. такой машины, в которой внутренняя энергия, переданная рабочему телу в форме теплоты, полностью превращалась бы в работу. Такой двигатель позволил бы практически неограниченное количество внутренней энергии окружающей нас атмосферы, водных бассейнов и земной коры превратить в работу. Однако создание такого двигателя невозможно не только практически, но и теоретически. Эти особенности теплоты, не противоречащие первому закону термодинамики, должны быть постулированы отдельно. Широкое обобщение особенностей menjwmbi как формы передачи внутренней энергии от одного объекта к другому, обнаруживаемых при макрофизическом подходе к явлениям природы, и составляет содержание второго закона термодинамики. [c.52]

Современное производство предъявляет ряд требований к свойствам формы, одним из которых является термостойкость — способность противостоять внутренним напряжениям в форме во время обжига и заливки ее металлом. В связи с тем что при автоматизированном производстве отливок по выплавляемым моделям применяют безопочный обжиг форм, последние должны изготавливаться из материалов, обладающих более высокой огнеупорностью форм, чем кварцевые. Известно, что основа оболочки — кристаллический кварц — вследствие полиморфных превращений при нагревании расширяется в процессе прокаливания, что приводит к образованию трещин и снижению качества отливок. Оболочка испытывает зиакоиеременные напряжения в результате резкого изменения объема кварца и перепада температур в форме при прокаливании, охлал<дении перед заливкой и в процессе заливки. Исключение его из производства отливок по выплавляемым моделям или частичная замена плавленым кварцем, шамотом, силлиманитом, дуиитом и другими материалами — основная возможность повышения прочности, термостойкости и снижения брака отливок. [c.108]

Неотъелглемым свойством материи является движение, а мерой движения материи является энергия. Изменение фор.м движения при переходе от одного тела к другому и соответствующие превращения энергии весьма разнообразны. Формы же самого перехода движения и связанных с ним переходов энергии могут быгь разделены на две груп- [c.56]

В предыдущей главе были рассмотрены различные виды температурных остановок, встречающихся при снятии кривых охлаждения, которые дают зависимость изменения температуры образца от времени. Кривые такого вида могут быть названы простыми или прямыми кривыми охлаждения. Простые кривые снимают, записывая температуру через равные (промежутки времени. В момент наступления остановки KOipo Tb падения температуры уменьшается и преимуществом кривых, записанных таким образом, является то, что температурные интервалы между двумя следующими друг за другом отсчетами уменьшаются. Это дает возможность более точно определять температуру остановки. Неудобство описанного метода — его длительность, особенно в связи с уменьшением скорости охлаждения печи по lepe понижения температуры. Такое затруднение имеется даже если есть устройство для поддержания постоянной скорости охлаждения. Мы сначала рассмотрим фазовые превращения, сопровождающиеся поглощением скрытого тепла. Наиболее обычная форма производной кривой получается методом снятия обратных кривых охлаждения, который был впервые применен Осмондом еще в 1887 г. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...