Структура шва и поверхностные явления

Наиболее опасными для технических объектов оказываются вибрационные воздействия. Знакопеременные напряжения, вызванные вибрационными воздействиями, приводят к накоплению повреждений в материале, что вызывает появление усталостных трещин и разрушение. Кроме усталостных напряжений в механических системах наблюдаются и другие явления, вызываемые вибрациями, например постепенное ослабление ( разбалтывание ) неподвижных соединений. Вибрационные воздействия вызывают малые относительные смещения сопряженных поверхностей в соединениях деталей машин, при этом происходит.изменение структуры поверхностных слоев сопрягаемых деталей, их износ и, как результат, уменьшение силы трения в соединении, что вызывает изменение диссипативных свойств объекта, смещает его собственные частоты и т. п. [c.272]

Что же касается метастабильных состояний, возникающих при переходах жидкость—твердое тело или при полиморфных превращениях, то в их образовании, кроме аналогичных поверхностных явлений, большую роль.играют затруднения, связанные с необходимостью значительных перемещений атомов при возникновении или перестройке кристаллической структуры. [c.136]

Дальнейший прогноз свойств связан с использованием итерационного метода, отражающего связь между параметрами предыдущего события и последующего. Отличие синергетического метода анализа механических свойств от методов сплошной среды связано с учетом деградации сплошной среды в связи с ее эволюцией от сплошной в дискретную (фрактальную). Развиваемый новый подход к анализу механического поведения твердых тел базируется на представлениях В.И. Вернадского о единстве природы. Однако на пути познания сложного потребовалось искусственное выделение из объектов и явлений природы определенных качеств и свойств и отнесение их к различным областям. К примеру, изучение свойства воды быть мокрой, т.е. способной смачивать другие объекты, он отнес к области физики поверхностных явлений. Свойство воды быть прозрачной было отнесено к оптике. Вопрос, из чего состоит вода и какова ее структура, стал изучаться различными разделами химии. [c.234]

Природа едина. Свойство человеческого сознания таково, что оно не в силах охватить всего природного многообразия, всех ее граней. Поэтому человек в своем изучении искусственно выделил из объектов и явлений природы определенные качества и свойства и отнес их к различным областям, К примеру, из чение свойства воды быть мокрой, т.е, способной смачивать другие объекты, он отнес к области физики поверхностных явлений. Свойство воды быть прозрачной было отнесено к оптике. Вопрос, из чего состоит вода и какова ее структура, стал изучаться различными разделами химии. Такой дифференциальный подход, несомненно, был наиболее верным на определенном этапе развития науки. С его помощью удалось получить огромное количество сведений и понять сущность многих явлений. Однако, его недостатком стала чрезвычайная дифференциация научных интересов. Ученые, работающие над одной и той же проблемой в соседних лабораториях, не всегда могу - прийти к соглашению даже по вопросу терминологии. [c.9]

Аустенитная и ферритная структуры стали часто трудно выявляются вследствие сильной деформации слоев. Кроме того, они частично пассивируются и (или) имеют повышенную коррозионную стойкость вследствие проявления эффекта граничной концентрации. Пассивация представляет собой поверхностное явление, при котором различные металлы покрываются тонкой окисной [c.108]

В зависимости от температуры обработки кокса, рассмотренные показатели имеют экстремальные значения в области 500° С (см. рисунок). Рисунок иллюстрирует зависимость между характером поверхностных явлений, которые протекают при диспергировании кокса и его структурой, обусловливаемой температурой обработки. [c.146]

Искажение кристаллической решетки и структура поверхностного слоя. Физическое состояние поверхностного слоя деталей после механической обработки обусловливается главным образом пластической деформацией металла поверхностного слоя и явлениями диффузии адсорбированных атомов из окружающей среды. [c.50]

Влияние поверхностных явлений на структуру термодинамических функций системы жидкость — пар [c.38]

ЯВЛЕНИЯ (поверхностные — явления, обусловленные избытком свободной энергии поверхностного слоя тела, особенностями его структуры и состава термоэлектрические — электрические явления, возникающие в металлах и полупроводниках при наличии градиентов температуры фотоэлектрические— электрические явления, происходящие в веществе под действием электромагнитного излучения эмиссионные—явления, связанные с испусканием электронов твердыми и жидкими телами в результате внешних воздействий) [c.303]

Природа этого явления еще недостаточно изучена. Возможно, что наблюдавшиеся изменения в структуре поверхностных слоев углеродистой стали являются результатом действия побочных причин, непосредственно с ртутью не связанных, или результатом действия каких-то катализаторов. [c.127]

При термомеханической обработке благоприятное влияние на структуру поверхностного слоя стали оказывает явление наследственности, которое определяется количеством термомеханических воз- [c.50]

Поверхностные свойства. Поверхностные явления играют большую роль в металлургических процессах. Знание поверхностных явлений важно для понимания структуры расплавленных солей н их взаимодействия с другими жидкостями и твердыми телами. Но особенно оно важно для практики электролиза, для уяснения таких явлений, как смачивание электролитом и металлом угольной футеровки, образование и поведение пузырька газа на поверхности угольного анода, отделение угольной "пены . [c.69]

Кроме усталостных разрушений в механических системах наблюдаются и другие явления, вызываемые вибрационными воздействиями. Например, эти воздействия приводят к постепенному ослаблению ( разбалтыванию ) неподвижных соединений. Вибрационные воздействия вызывают малые относительные смещения сопряженных поверхностей в соединениях деталей машин, при этом происходит изменение структуры поверхностных слоев сопрягаемых деталей, их износ и, как результат, уменьшение силы трения в соединении, что вызывает изменение диссипативных свойств объекта, смещает его собственные частоты и т. п. [c.22]

Поверхностные явления вызываются избытком свободной энергии в пограничном слое - поверхностной энергии, повышенной активностью и ориентацией молекул поверхностного слоя, особенностями его структуры и состава. Химические и физические взаимодействия тел происходят, прежде всего, в поверхностных слоях. Основные поверхностные явления связаны с уменьшением поверхностной энергии, пропорциональной площади поверхности. Так, образование равновесных форм жидких капель или газовых пузырей определяется минимумом свободной энергии при постоянном объеме. Поверхностные явления, возникающие при совместном действии молекулярных сил (поверхностного натяжения и смачивания) и внешних сил (например, силы тяжести) и вызывающие искривление жидких поверхностей раздела, называются капиллярными явлениями. [c.15]

Поверхностные явления в современных силовых полупроводниковых приборах с р-п-переходами плоской структуры [c.158]

Поверхностные явления в полупроводниковых структурах с замкнутой цилиндрической поверхностью второго порядка [c.174]

Для объяснения полученных эффектов можно использовать представления о гидрофобных взаимодействиях в водных растворах, которые в последнее время находят все большее применение для объяснения как объемных, так и поверхностных явлений [94, с. 324]. Согласно этим представлениям присутствие в воде неполярных органических веществ приводит к упорядочению структуры воды, что выражается в изменении ее свойств. Очевидно, при добавлении в воду спиртов и увеличении их концентрации вначале гидрофобные взаимодействия усиливаются и поверхностные слои [c.46]

В первых исследованиях фрикционного взаимодействия твердых тел контакт последних рассматривался либо как чисто механический, либо как чисто физический. Смазочный материал рассматривался с позиций механики сплошной среды как вязкое тело, способное при определенных условиях полностью разделять контактирующие поверхности, перенося процесс трения в объем среды. Впоследствии были сделаны попытки учесть специфику трения как явления, протекающего на поверхности, в поверхностных слоях твердых тел, резко отличающихся по свойствам от объема данных тел. Кроме того, расширение объема знаний в области физики, химии и механики поверхности привело к пониманию сложности структуры поверхностного слоя, состоящего из дефектного слоя материала твердого тела, образовавшегося в процессе его обработки, пленок окислов, хемосорбированных и адсорбированных слоев из окружающей среды. [c.28]

В процессе механической обработки одновременно с возникновением микронеровностей образуется поверхностный слой с особыми физико-механическими свойствами. Причины этого явления — высокое давление и нагрев при резании, которые приводят к образованию разрывов и трещин в поверхностном слое, к обезуглероживанию и наклепу этого слоя. Вязкие металлы, кроме того, испытывают значительные пластические деформации, вызывающие изменение структуры поверхностного слоя. Толщина этого слоя зависит от материала детали, вида и режима обработки и при грубой механической обработке достигает 0,5—1 мм. [c.29]

Учение о коррозии металлов является самостоятельным разделом физической химии. Область поверхностных явлений, изучаемая коррозионистами, включает процессы разрушения металлов под действием окружающей среды (грунтов, естественных водных сред, газов, расплавов, нефти и т. п.). Поэтому для специалиста, занимающегося борьбой с коррозией металлов, весьма важно изучить как структуру и свойства металлов, так и свойства окружающей среды. [c.7]

В явлении непрерывного уноса основную роль играют особенности структуры поверхностного слоя котловой воды и структурная прочность поверхностных пленок. [c.67]

Обобщены физико-химические представления о свойствах и строении кристаллов как реальных твердых тел с дефектной структурой. Рассмотрены поверхностные свойства твердых тел, а также влияние поверхностных явлений на рост кристаллов и на их механические свойства. Большое внимание уделено механохимии, которая изучает протекание- химических реакций в условиях механической активации. [c.4]

Структура и физика поверхностных явлений [c.470]

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]

Как видим, методы определения и расчета значений поверхностной энергии, имеющиеся в классической теории поверхностных явлений, весьма неопределенны и сопряжены со значительными трудностями Классический подход к иззщению поверхностей раздела и поверхностных явлений базируется на трактовке поверхностной энергии как меры недостатка энергии сцепления на моиомолекулярной поверхности, тогда как более реальным будет предположить, что существует некоторая переходная зона толщиной Д, в которой осуществляется специфическое фрактальное структурирование вещества материала при переходе из трех измерений в объеме в два измерения на поверхности. При этом по мере уменьщения значений фрактальной размерности структур вещества, заполняющего переходный слой, будет высвобождаться некоторое количество энергии. Интегральное значение энергии, содержащееся по толщине А поверхностного переходного слоя, является тем самым феноменом, носящим название поверхностной энергии. Таким образом объясняются повышенные значения поверхностной энергии, определяемые из эксперимента, по сравнению с вычисляемыми по правилу Стефана. Способностью активно поглощать и тем самым "запасать" энергию обладают именно фрактальные структуры, о чем уже говорилось в первой главе. [c.115]

Поверхностные явления при наличии смазою Для характеристики состояния поверхностного слоя необходимо также учитывать поверхностные явления, которые происходят при наличии смазки и поверхностно-активных веществ. Смазочный слой образует у поверхности твердого тела особую структуру, так как свободные связи атомов и молекул, расположенных в последнем слое, взаимодействуют с молекулами смазки и твердого тела. [c.79]

Книга посвящена рассмотрению широкого круга физических явлений, определяющих принципы построения и работы РЭА и ЭВЛ и технологических процессов их изготовления — физической природе механических, тепловых,, алектрнческих и магнитных свойств твердых тел н пленок, адгезионной связа и механической стабильности и надежности пленочных структур, природе кои-тактных и поверхностных явлений, термоэлектрических, гальваномагнитных, оптических и фотоэлектрических эффектов и механизму переноса зарядов через топкие пленки. [c.2]

Книга посвящена рассмотрению физической природы механических, тепловых, электрических и магнитных свойств твердых тел и пленок, природы адгезионной связи и механической стабильности пленочных структур, природы контактных и поверхностных явлений, термоэлектгш-ческнх, тльваномагиитиых, оптических и фотоэлектрических эффектов и механизма переноса тока сквозь тонкие пленки. [c.352]

Изложены результаты исследования поверхностных явлений при диспергировании нефтяного кокса в различных средах. Показано, что при диспергировании нефтяного кокса происходят сложные физико-химические процессы на свежеобразованной поверхности, приводящие к механо-химическому ее окислению и агрегации частиц. На протекание физико-химических процессов существенное влияние оказывает структура кокса и окружающая среда при диспергировании. Табл. 1, рис. 1, библиогр. 10. [c.230]

Развитие микродеформации в поверхностных слоях, судя по степени искажения кристаллической решетки а-фазы и величине блоков мозаики, распространяется на меньшую глубину у образцов, имевших оловянное покрытие, двухслойное покрытие медью и оловом, а также композиционное покрытие медью и дисульфидмолибденом. Данные этого исследования имеют определенную связь с результатами испытания на машине трения и показывают, что накопление необратимых явлений в тонкой структуре поверхностного слоя влияет на интенсивность износа приработанных образцов. [c.166]

П. п. широко применяются в науч. исследованиях электронной структуры атомов, молекул и твёрдых тел, злйдтрич. и магн. свойств разл. сред, поверхностных явлении и оптич. свойств тонких плёнок (см. Эллипса-мопрт), 1ЩЯ регистрация статич. механич. напряжений а также акустич. и ударных волн в прозрачных [c.61]

В последние годы в теории 1щ. частиц получил широкое распространение полуфевоменологич. метод функционала плотности, обобщающий подход, основанный на ур-ниях Хартри — Фока — Слэтера и предназначенный для описания не только обменных, во и силовых корреляций. В этом методе используют ур-ния Кона — Шэма, имеющие вид ур-нин (5) с = Wl РИа, где член описывающий корреляции обоих типов, выбирают в виде относительно простого функционала плотности. Имея ограниченную и не всегда ясную область применимости, метод функционала плотности тем ве менее успешно используется в физике атома, атомного ядра и в фиавке ковдеисиров. сред (в частности, для расчётов зонной структуры твёрдых тел, для описания поверхностных явлений). [c.415]

Процессы самоорганизации, возникновение метастабильных упорядоченных структур, наблюдаются для многих композиционных материалов, особенно для микро- и нанокомпозитов. Для этих систем характерна высокая плотность границ раздела, а следовательно, необходимо учитывать поверхностные явления, которые начинают играть ведущую роль по сравнению с объемными. Синергетика процессов и конкретные примеры самоорганизации в микрокомпозитах более подробно рассмотрены в последних главах книги. [c.67]

Свойства пространственных структур высококонцентрированных микрогетеро-генных сыпучих тел определяются поверхностными явлениями на межфазпой границе и типом контактов между частицами твердой фазы. Наименее прочные коагуляционные контакты. Они образуются между частицами твердой фазы, разделенной прослойками жидкой дисперсионной среды. Более прочные контакты имеют структуры с непосредственными точечными взаимодействиями, образующимися обычно в высокодисперсных порошках. Наиболее прочные контакты в конденсационных (кристаллизационных структурах истинные фазовые контакты образуются после отверждения прослойки между частицами фазы. На поведение мелкодисперсных сыпучих тел большое влияние оказывают также аэро- и гидродинамические сопротивления газовой и жидкой фаз. [c.79]

Влияние размера зерна на рост малых трещин. В вопросе о малых трещинах очень важное место занимает структура материала. Одни исследователи утверждают, что трещина мала и ее развитие не подчиняется линейной механике разрушения, если она меньп]е размера зерна [280], другие даже учитывают этот размер при построении силовой схемы расчета коэ< х )ициента интенсивности напряжений для трещины в зерне [246, 263]. Несомненно, размер зерна, его границы оказывают существенное влияние на распространение как малых, так и больших трещин [48, 118, 334, 343]. Однако прежде чем вводить в расчеты такую неопределенную величину, как размер зерна, надо попытаться разобраться с поверхностными явлениями на основе континуальных представлений с учетом неоднородности свойств материала, а затем учитывать конкретную ситуацию для зерна с трещиной. [c.127]

Для непосредственного изучения структурных изменений, происходящих при нагреве и охлаждении материалов, применяют высокотемпературные микроскопы. С их помощью можно осуществлять прямое наблюдение процессов рекристаллизации, роста зерен, фазовых превращений, а также некоторых поверхностных явлений. С целью расширения исследовательских возможностей высокотемпературные микроскопы часто используют в комплекте с устройствами,. позволяющими одновременно подвергать образцы различным видам нагружения (растяжению, сжатию, изгибу, ползучести, усталости), измерять микротвердость и регулировать в широких пределах скорости деформации, нагрева и охлаждения. Такие Зютановки позволяют получать ценную информацию о механизмах пластической деформации и разрушения, взаимосвязи между структурой н свойствами исследуемых материалов. [c.33]

Усталостная теория И. В. Крагельского позволила дать ответ на ряд неясных вопросов в теории трения и изнашивания. Поскольку согласно этой теории отделение частицы изнашивания происходит лишь после определенного числа циклов, расчетная интенсивность изнашивания находится в удовлетворительном согласии с наблюдаемыми экспериментально значениями [83]. Кроме того, указанная теория позволила объяснить такие явления, как циклические структурные изменения в поверхностных слоях контактирующих материалов, образование поперечных к направлению скольжения микротрещин в зонах растягивающих напряжений за движущимися инденторами и т. д. Недавние исследования структуры поверхностных слоев при трении металлов привели к обнаружению микрофрагментации в поверхностных слоях вследствие об- [c.36]

Преимущественное растворение атомов более активного компонента и обогащение поверхности твердого раствора атомами более устойчивого компонента, однако, не всегда будут приводить к возникновению коррозионнозащитной структуры. В том случае, если накапливающийся компонент не перекри-сталлизовывается на поверхности в сплошной слой защитного компонента, то он может накапливаться на поверхности в виде рыхлой или губчатой массы или порощкообразиого слоя значительной толщины. В этом случае скорость коррозии (если нет явлений пассивации) может заметно не снижаться. Частичное экранирование анодной поверхности может несколько снижать скорость коррозии, а повыщение активности катодного процесса может даже во времени ускорять коррозионный процесс. Обесцинкование 3-латуни может иллюстрировать подобный случай коррозии. Наоборот, при накоплении и кристаллизации атомов устойчивого компонента в виде компактного сплошного слоя защитная структура поверхностного слоя может возникать уже при относительно малой его толщине [c.29]

За последние 10—15 лет усилилось внимание к проблемам физики резко неоднородных по составу и структуре границ раздела в металлических системах. Научно-технический прогресс в таких важных областях, как коррозионные явления, вакуумная техника, процессы при трении и смазке и многих других, требует детальных сведений о микроскопической природе поверхности твердого тела и поверхностных явлений. Исследования структуры и свойств поверхностей твердых тел показывают, насколько сложны и разнообразны поверхностные явления. При трении эти поверхности взаимодействуют между собой непосредственно или через смазочную среду поэтому нетрудно представить, насколько многообразны физико-химические процессы в контактной зоне, протекающие на фоне механического взаимодействия поверхностей. Например, решение такой проблемы при трении, как деформируемость материала в тонком поверхностном слое, связанная с дислокационным, диффузионным и самодиффузионным механизмами пластичности в широком интервале температур, скоростей и деформаций, связано с большими экспериментальными и теоретическими трудностями. [c.3]

Послойный рентгенографический анализ скользящим пучком лучей выявил вторую важную особенность формирования структуры поверхностных слоев металла при трении в условиях избирательного переноса. При съемке под малым углом падения первичного пучка рентгеновских лучей к исследуемой поверхности на рентгенограмме выявлены не одна, как обычно для однофазного материала, а две системы линий, соответствующие интерференции от кристаллографических плоскостей двух материалов медной пленки и основного металла. Две системы линий свидетельствуют о существовании дискретной границы между сформировавшейся пленкой и основным материалом образца. Результаты послойного (в анализируемом рентгенографически диапазоне толщин) эмиссионного микроспектрального анализа показали, что межфазная граница представляет собой слой окислов. Трение в условиях избирательного переноса осуществляется в восстано- вительной среде, поэтому поверхностные слои металла не окисляются. Однако не исключена возможность диффузии кислорода в подповерхностные слои (явление внутреннего окисления), где он взаимодействует в первую очередь с более активными атомами примесей и легирующих элементов. Условия формирования устойчивой структуры подповерхностного слоя определяются числом и совокупностью анодных компонентов сплава, формированием общего диффузионного потока его составляющих. [c.135]

В заключение отметим еще один основной тип связи, действующий между молекулами, уже образованными ковалентными или ионными связями, и приводящий к кристаллическим структурам с отчетливо сохраняемой химической тождественностью молекул. Примером такой связи служит решетка 8102. Эта молекулярная или, как её называют, ван-дер-ваальсовская связь возникает между нейтральными атомами, находящимися в такой непосредственной близости, что их электронные облака подчинены дальнодействующим силам взаимодействия орбитных электронов соответственно обоих облаков. Возникающие при резонансе электронов соответствующих орбит поляризационные силы понижают общий потенциал пропорционально 1/г и ведут, таким образом, к притяжению атомов или молекул. Эти ван-дер-ваальсовские силы относительно слабы по сравнению с другими силами связи, но все же значительны в некоторых к ристалличе-ских решетках и особенно в случае поверхностных явлений. В газообразном состоянии фтор и хлор связаны ковалентными связями, в твердом же состоянии они удерживаются ван-дер-вааль-совокими силами в виде кристаллической решетки. Невысокая точка кипения галоидов (Рг — 187° С С г — 34,6° С Вгг — 58,78° С) является признаком их слабой связи. Когда ковалентные связи атомов с высокой валентностью распределяются между двумя соседними атомами, образуются очень большие молекулы, которые могут принять форму либо спиральных структур, как в случае селена и серы, либо двухмерных решеток, как у сурьмы. Четырехвалентные атомы ведут к образованию трехмерных решеток, как, например, в случае алмаза, кремния, германия и олова, где каждый атом расположен в центре тетраэдра, а координационное число равно четырем. [c.159]

Сущность старения заключается в сложной цепной реакции, протекающей с образованием свободных радикалов (реже ионов), которая сопровождается деструкцией и структурированием полимера. Обычно старение является результатом окисления полимера атмосферным кислородом. При умеренных температурах (80— 100° С) образуются полимерные перекиси, их распад связан с разрушением цепной молекулы и образованием радикалов. В дальнейшем в зависимости от структуры полимера и условий реакции может преобладать деструкция, при этом полимер размягчается, выделяются летучие вещества (например, натуральный каучук) или структурирование — повышается твердость, -хрупкость, потеря эластичности (бутадиеновый каучук, полистирол). При высоких тел -пературах (200—500 С и выше) происходит термическое разложение органических полимеров, причем пиролиз полимеров, сопровождаемый испарением лечучн.ч вещесгв, не является поверхностным явлением (как при простом испарении неполимерных веществ), а во всем объеме образца образуются молекулы, способные испаряться. [c.402]

В 1961 г. Вайсман защитил докторскую диссертацию (обобщившую и углубившую его более ранние исследования) на тему Основы термодинамики потока влажного пара . В первой части диссертации автор останавливается на следующих вопросах теплоемкости влажного пара (формула изохорной теплоемкости, скачок изохорных теплоемкостей в переходных состояниях, влияние термических парамегров на изохорную теплоемкость влажного пара) зависимость между калорическими функциями и термическими параметрами влажного пара (внутренняя энергия, энтропия, энтальпия) влияние поверхностных явлений на структуру калорических функций о соответственных состояниях парожидкостных смесей. [c.328]

Указанные выше явления объясняются- не только кривизной, но и состоянием поверхности частиц. При помоле нарушается кристаллическая структура поверхностных слоев, которые переходят в квазиаморфное метастабильное состояние с повышенно свободной энергией кроме того, обнажаются новые поверхности с не-скомпенсированными валентностями. Замечено, что при сухом помоле аморфизация цварца, слюды, графита и других материалов происходит более интенсивно (т. е. на большую глубину — до нескольких сотен ангстрем), чем при помоле в воде. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...