Силы межатомных связей

Как было отмечено, жаропрочность тем выше, чем выше силы межатомных связей и прочность (кратковременная) при данной температуре. [c.460]

В соответствии с этим очевидно, что чем выше температура плавления сплава (которая в первую очередь определяет силы межатомных связей), тем больше должна быть жаропрочность сплава. [c.460]

Высокая жаропрочность сплавов нимоник обеспечивается их высокой прочностью и малой скоростью разупрочнения. В данном случае у состаренного нимоника высокая прочность связана с образованием большого количества (до 20%, а в некоторых современных высокожаропрочных сплавах до 40% второй фазы), когерентно связанной с маточным твердым раствором. Эта когерентная связь в свою очередь вызвала дробление блоков 7-твердого раствора до размера в 1500—2000 А. Малая же скорость разупрочнения связана с малой диффузионной подвижностью атомов алюминия и титана при высоких температурах вследствие высоких значений сил межатомных связей в решетках у- и у -фаз. [c.476]

Высокая температура плавления этих металлов есть результат высоких сил межатомной связи. Перечисленные металлы — сравнительно редкие и поэтому дорогие. [c.522]

На рис. 13.24 приведена зависимость температуры плавления тугоплавких металлов от их положения в периодической системе Менделеева. Температура плавления (важнейший параметр тугоплавких металлов) зависит от силы межатомной связи. [c.225]

Влияние на структуру проявляется через изменение энергии дефектов упаковки. Примеси, которые снижают эту энергию и тем затрудняют поперечное скольжение (динамический возврат), понижают и значение В таком же направлении влияет и понижение примесями сил межатомных связей. Повышение прочности связей повышает [c.346]

Таким образом, если примесь уменьшает д.у и силы межатомных связей, то за первым максимумом следует монотонный спад в функции концентрации примеси. Если примесь понижает д.у, но повышает прочность связей, то за спадом t после первого максимума начнется новый подъем Наконец, если влияние на д.у незначительно, максимума на кривой t =f %) в области малых концентраций вообще не будет, но подъем станет более пологим. [c.346]

Модуль упругости Е практически не зависит от химического состава и термической обработки стали. Приведенный здесь предел прочности установлен экспериментальным путем. Он во много раз (в 100 раз и более) меньше теоретических значений, подсчитанных исходя из сил межатомных связей. Это объясняется отклонением строения реальных кристаллов металла от идеального строения кристаллических решеток, т. е. несовершенством (дефектами) кристаллических решеток реальных металлов. Наибольшее влияние на снижение прочности металла оказывают [c.37]

Теоретическая прочность металлов, определяемая силами межатомной связи в кристаллической решетке, в сотни и тысячи раз превышает их техническую (реальную) прочность [c.24]

Второй способ повышения реальной прочности металлов заключается в изменении структурного состояния материала при заданном постоянном уровне сил межатомных связей. Низкие значения прочности технических ЛОО металлов и сплавов объясняются неоднородностью структуры — наличием неравномерно распределенных несовершенств кристаллического строения (дислокаций, вакансий, чужеродных атомов) и границ зерен, а также металлургических дефектов (пор, химической неоднородности и т. д.). Это приводит к резкому снижению энергоемкости металла ( мех вследствие неоднородного характера поглощения энергии различными объемами металла, т. е. к уменьшению величин 1 5 и п [см. уравнение (10)]. [c.22]

Величина кинетического давления может быть выражена через постоянную Грюнайзена и теплоемкость при постоянном объеме. Кинетическое давление, связанное с ангармонизмом, не может обеспечить неограниченного расширения тела, так как оказывают сопротивление более значительные силы межатомных связей. Потенциальная энергия этих сил выражается степенной функцией (при Г= О °К) [c.16]

Имеется много различных дислокационных механизмов образования зародышевых трещин [8—13]. Зарождение трещины скола при негомогенной пластической деформации в металлах объясняется тем, что у конца задержанной полосы скольжения возникает большая концентрация сдвиговых напряжений, по величине превышающая силы межатомной связи материала. Поэтому возникает трещина сдвига. Необходимое напряжение достигается блокированием дислокаций у барьеров, которыми могут служить границы зерен в поликристаллах или частицы твердой второй фазы в загрязненных металлах. В зависимости от кристаллической структуры материала возможны и другие механизмы зарождения трещины (рис. 3). Общим для всех механизмов зарождения трещин является то, что этот процесс — следствие пластической деформации. [c.23]

Для количественной оценки энергии и сил межатомной связи в кристаллических телах могут быть использованы энергия сублимации, среднее квадратичное амплитуды тепловых колебаний, температура плавления, характеристическая температура (температура Дебая), параметры диффузии, упругие постоянные и другие физические величины. Однако при решении проблемы прочности не все они равноценны, так как по-разному связаны с механизмом пластической деформации и разрушения металлов. [c.9]

Известно [49], что водород ослабляет межатомные связи в кристаллической решетке железа вследствие перераспределения электронов на У-уровнях [35] при этом могут снизиться разрушающие напряжения и возможно понижение уровня эффективной работы разрушения 7 . На основании этого становится ясно, почему при сравнительно низком давлении водорода в дефектах сказывается его влияние на общий уровень прочности материала [54, с. 66—85]. Необходимо отметить, что гипотеза, объясняющая облегчение деформации и разрушения металла в присутствии водорода вследствие снижения силы межатомных связей металла, пока не нашла достаточно убедительного теоретического обоснования и экспериментального подтверждения. [c.19]

Согласно формуле (59) металлы, имеющие более низкую температуру плавления и, следовательно, меньшие силы межатомной связи, при одной и той же температуре, например при 7 диф = Т а. проявляют большую диффузионную подвижность. Металлы с более высокой Тпл имеют меньшую диффузионную подвижность в растворе сплава. Отсюда могут быть сделаны выводы о возможности оценки упрочняющего и разупрочняющего влияний компонентов в зависимости от соотношения Тал растворителя (в данном случае Tf) и растворяемого материала, т. е. различных значений Гд. [c.334]

Жаропрочность стали и других металлических сплавов в сильной степени зависит от величины межатомной связи, а также от их структурного состояния. Жаропрочность тем выше, чем выше межатомные силы связи в кристаллической решетке металла, на базе которого построен сплав. В первом приближении можно считать, что чем выше температура плавления металла, тем больше сила межатомных связей и выше температурный уровень применения этих сплавов. [c.303]

Таким образом, увеличение силы межатомной связи приводит к снижению подвижности атомов (т. е. к ослаблению диффузии), что, в свою очередь выражается в повышении температуры кристаллизации сплава. [c.121]

Важные свойства твердого тела (например, жаропрочность) во многом определяются его равновесными термодинамическими характеристиками (силы межатомной связи, теплота испарения, температура плавления и т. д.). В то же время процессы, протекающие в твердом теле, существенно зависят от его кинетических характеристик. Заманчиво связать между собой термодинамические и кинетические (например, диффузионные) свойства [c.93]

В основном прочность металлов зависит от сил межатомной связи и препятствий скольжению и определяется следующими пятью факторами [c.62]

С металловедческой точки зрения модуль упругости Е не зависит от структуры металла, а определяется только силами межатомных связей. Его нельзя изменить термической обработкой. Однако существуют направления в кристаллической решетке, где он имеет Максимальное значение. Поэтому созданием текстуры, т. е. предпочтительной ориентации, у зерен металла можно добиться его оптимального значения. Повышение температуры, снижающее межатомные связи, понижает модуль упругости. [c.64]

Жаропрочность тем выше, чем больше силы межатомных связей. Поскольку силы межатомных связей увеличиваются с повышением температуры плавления, большей жаропрочностью должны обладать сплавы с более высокой температурой плавления. Действительно, жаропрочные сплавы алюминия и магния применяются до 300-350 °С, титана — до 500-600 °С, жаропрочные стали при 450-700 °С, сплавы на основе никеля — при 700-1000 °С. [c.179]

Значение х уменьшается с ростом давления и увеличивается с повышением температуры. Коэффициент всестороннего сжатия (см. табл. 17.4)—одна из характеристик сил межатомной связи. [c.289]

Однако в реальных кристаллах скольжение происходит по кристаллографическим плоскостям, и пластическая деформация зарождается на небольших участках, постепенно распространяясь по всей плоскости. В каждый момент времени в скольжении участвует небольшое число атомов кристаллической решетки, в результате эффективность использования сил межатомных связей оказывается [c.58]

Использование теории дислокаций позволило объяснить большое расхождение между теоретической и фактической прочностью металлов. Теоретическая прочность должна быть пропорциональна произведению сил межатомной связи на число атомов в сечении кристалла. [c.12]

Параметр Д5 = Q/T характеризует упорядоченность в расположении атомов при кристаллизации. В зависимости от сил межатомной связи теплота кристаллизации для различных металлов изменяется от 2500 Дж/моль (например, Na, К) до 20000 Дж/моль (например, W). Когда кристаллизуется чистый элемент, отвод теплоты, происходящий вследствие охлаждения, компенсируется теплотой кристаллизации. В связи с этим на кривой охлаждения, изображаемой в координатах температура [c.69]

При легировании сталей Сг, Мо, W, V, Со и Si затрудняется распад мартенсита он завершается при нагреве до 450 - 500°С карбидообразующие элементы (Сг, Мо, W, V) уменьшают скорость диффузии углерода вследствие химического сродства с ним Со и Si, не образующее карбидов в сталях, а также большинство карбидообразующих элементов увеличивают силы межатомной связи в твердом растворе. Вследствие этого стали приобретают повышенную сопротивляемость отпуску (теплостойкость). [c.188]

Типичная кривая растяжения для мягкой углеродистой стали изображена на рис. 2.1. Эта диаграмма растяжения является условной, так как напряжение вычисляется делением нагрузки в данный момент времени на первоначальную площадь поперечного сечения образца. При испытании на растяжение обычно определяют предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение и относительное сужение после разрыва. Кривая растяжения цилиндрического образца состоит из двух участков. Участок 1 характеризуется прямой пропорциональностью между нагрузкой и удлинением и обратимостью деформации после снятия нагрузки длина образца восстанавливается. Для этого участка диаграммы справедлив закон Гука о=ъЕ, где о" — напряжение е—удлинение Е — модуль упругости. Модуль упругости материала Е не зависит от структуры, определяется силами межатомной связи и на диаграмме растяжения [c.8]

К другим факторам, способствующим упрочнению твердых растворов, относятся различие типов кристаллических решеток железа и легирующего элемента, а также влияние легирующего элемента на силы межатомных связей и тонкую структуру зерна. Известно, например, что никель, имеющий гранецентрированную кубическую решетку, меньше упрочняет феррит, чем марганец, кристаллизующийся в сложную кубическую решетку, или кремний, имеющий решетку алмаза. [c.174]

Из этого следует, что скорость ползучести будет тем больше, чем быстрее разупрочняется металл под действием рекри-сталлнзационных процессов (определяемых силой межатомных связей) и чем ниже его прочность при кратковременных испытаниях. [c.455]

Силы межатомной связи в кристаллах в значительной мере зависят от распределения электро1Юв в кристалле (электронной плотности), обусловливая определенный тип химической связи. Они определяют устойчивость кристаллической решетки и ее свойства. Для анализа ее устойчивости выделим в деформируемом теле локальный объем (кластер) и рассмотрим его сопротивление сдвигу и отрьсву. Кластер сохраняег устойчивость к деформации вплоть до достижения относительной продольной деформации сдвига связанной с [c.181]

Рис. 14. Схема упругой деформации и хрупкого разрзппения а- ненапряженная решетка б- упругая деформация в, г- хрупкое разрушение путем отрыва Если нормальньсе напряжения достигают величины сил межатомной связи, то произойдет хрупкое разрушение путем отрыва.

Развитие пластич. деформации, связанное с перемещением Д., существенно определяется скоростью их движения (подвижностью) и интенсивностью образования (зарождения) подвижных Д. Подвижность Д. в предельно чистых и совершенных кристаллах зависит от характера сил межатомных связей, от взаимодействия с фононами и электронами проводимости (в металлах). Подвижность Д. в неидеальных кристаллах уменьшается за счёт их взаимодействия друг с другом и с др. дефектами, к-рое приводит к торможению или застопо-рению движущихся Д. и вызывает упрочнение кристалла при деформировании. Но оно же приводит к возникновению новых Д., без чего невозможно обеспечить значит. пластич. деформацию. Если бы новы Д. не рождались в кристалле, то пластич. деформация прекратилась бы после выхода па поверхность тола всех подвижных Д. При повышении внеш. напряжений интенсивность размножения Д. увеличивается, и ср. расстояния между Д. сокращаются. Возникает дислокационная структура, к рая либо полностью препятствует движению Д. тогда дальнейший рост нагрузки приводит к разрушению кристалла путём зарождения и распространения микротрещин), либо придаёт движению Д. кооперативный характер, обеспечивающий очень большие пластич. деформации (кристалл может перейти в состояние сверхпластичности). [c.638]

Характеристики упругости. Величина характеристик упругости находится в прямой связи с величиной периода кристалли- ческой решетки н силой межатомной связи. У титана параметры кристаллической решетки больше, чем у железа, а энергия, приходящаяся на одну межатомную связь, — меньше, что и предопределяет пониженные, по сравнению с железом, значения характеристик упругости модуль нормальной упругости титана составляет —11 200 кгс/мм . У титана наблюдается заметная анизотропия модуля нормальной упругости, так как период кристаллической решетки вдоль оси с существенно больше, чем в поперечном направлении. По данным Флауэрса и О Брайена, значения [c.17]

В некоторых случаях линейная связь между Q и Е распространяется на твердые растворы. Например, сильное понижение энергии активации самодиффузии железа при введении в раствор углерода объясняется ослаблением сил межатомной связи (Грузин). В некоторых случаях, в частности в реальных растворах, при сильном отклонении их от идеальности энергия взаимодействия может существенно влиять на энергию активации. Так, в сплавах Fe — Мо энергия активации самодиффузии железа резко возрастает для состава, отвечающего образованию химического соединения (Шиняев). [c.98]

Дисульфид молибдена МоБг получают из природных минералов (молибденового блеска) либо синтетическим путем. Имеет вид серого порошка. Кристаллизуется к гексагональной сингонии. В соединении МоЗ атомы молибдена расположены между двумя слоями серы. Силы межатомных связей в одной плоскости больше, чем между двумя плоскостями. Поэтому расщепление всегда происходит между слоями, как в типичной слоистой структуре. Как и графит, дисульфид молибдена обладает высокой адгезией по отношению к металлам. [c.124]

Из-за явно выраженной склонности металла шва на никелевой основе к горячим трещинам при сварке невозможно использовать композиции, близкие к оеновному металлу. Удается получить шов на никелевой основе, свободный от трещин за счет легирования его элементами, повышающими силы межатомных связей матрицы [59]. К таким элементам относится молибден, а также вольфрам, действующий несколько слабее. На базе таких составов разработаны электроды марок ИМЕТ-10 [22], ЦТ-28 [47] и АНЖР-1 [17]. За рубежом широко используется легирование шва ниобием [29]. [c.243]

При выборе основы для создания жаропрочных сплавов в первую очередь учитывают величину сил межатомной свя эн, которые принято оценивать по теплотам плавления и сублимации, температурам плавления, параметрам диффу ЗИН и самодиффузни, характеристическим температурам, модулю упругости и другим параметрам Чем больше силы межатомной связи металла, тем большей жаропрочностью должны обладать сплавы на его основе [c.295]

Механизмы упрочнения твердых растворов при легиро вании, которые были рассмотрены для комнатной темпера туры (см гл IV), в основном справедливы и при умеренных повышенных температурах (до 0,5 пл) эксплуатации (испытания) Однако при более высоких температурах ин тенсифицируются процессы диффузии, приводящие к раз упрочнению и рекристаллизации сплавов Поэтому легиро ванне сталей и сплавов для придания им жаропрочных свойств необходимо проводить элементами, которые повы шают силы межатомных связей в твердом растворе и в уп рочняющих фазах, температуры рекристаллизации уменьшают диффузионную подвижность атомов растворителя и образуют дисперсные упрочняющие фазы [c.296]

Таким образом, состав и обработка жаропрочных спла ВОВ должны обеспечить высокий уровень сил межатомной связи, тонкую субмикроскопическую неоднородность строе ния сплавов, условия для выделения оптимального количе ства упрочняющих фаз в наиболее эффективных для упроч нения форме и состоянии, препятствия для развития меж зеренной деформации и диффузии, особенно при высокотем пературной ползучести, стабильность структуры сплавов в течение заданного срока эксплуатации, нейтрализа цию вредных примесей посредством создания тугоплавких соединений и рафинирования сплавов [c.302]

Кроме того, непосредственный анализ дифракционных картин с поверхности исследуемых кристаллов, полученных методом ДМЭ, показал [381 384], что атомы в поверхностных слоях из-за отсутствия сил межатомной связи с одной стороны существенно смещены от своих нормальных положений в кристаллической решетке. При этом на поверхности кристалла образуются сложные двухмерные структуры с иной симметрией решетки, а также с другой плотностью, длиной и типом атомных связей [381—384, 410—412] (рис. 71). Например, Ханеман [410] получил данные об искажении тетраэдрической симметрии, измеряя дифракцию электронов на чистых поверхностях полупроводников со структурой алмаза и цинковой обманки. Интерпретация дифракционных картин показала, что в этом случае верхний слой атомов плоскости (111) имеет постоянную решетки в два ра- [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...