Металлическая связь

Для получения неразъемного соединения при сварке плавлением кромки металла свариваемых элементов (основной металл) и дополнительный металл (сварочная проволока и др.) в месте соединения расплавляются, самопроизвольно сливаются в общую, так называемую сварочную ванну, в которой происходят многие физико-химические процессы и устанавливаются металлические связи. [c.4]

Если химическое соединение образуется только металлическими элементами, то в узлах решеток располагаются положительно заряженные ионы, удерживаемые электронным газом, т. е. в данном случае так называемая металлическая связь. [c.99]

На рис. 79 была показана структура химического соединения трех металлов меди, марганца, олова. Вероятнее всего предположить, что в этом соединении существуют преимущественно металлические связи. Каждый из перечисленных металлов отдает валентные электроны в общий фонд, и тогда частичная замена одного металла другим (например, марганца медью, если содержание меди в сплаве превосходит стехиометрическое соотношение) возможна. Таким образом получаются твердые растворы на базе решетки химического соединения с избытком одного из компонентов. Пределы растворимости могут быть очень широкими в зависимости от того, насколько близка природа элементов, входящих в химическое соединение. [c.104]

Сварка трением относится к процессам, в которых используются взаимное перемещение свариваемых поверхностей, давление и кратковременный нагрев. Сварка трением происходит в твердом состоянии при взаимном скольжении двух заготовок, сжатых силой Р. Работа, совершаемая силами трения при скольжении, превращается в теплоту, что приводит к интенсивному нагреву трущихся поверхностей. Трение поверхностей осуществляется вращением или воз-вратно-поступательным перемещением сжатых заготовок (рис. 5.40). В результате нагрева и сжатия происходит совместная пластическая деформация. Сварное соединение образуется вследствие возникновения металлических связей между чистыми (ювенильными) контактирующими поверхностями свариваемых заготовок. Оксидные пленки на соединяемых поверхностях разрушаются в результате трения и удаляются за счет пластической деформации в радиальных направлениях. [c.222]

Чтобы электроны могли покинуть металл, они должны обладать запасом энергии для преодоления электростатического притяжения ионов. Прочность связи электрона в данном металле характеризуется величиной работы выхода электрона, т. е. количеством энергии, которое необходимо для выделения электрона из металла. Только в случае придания электронам дополнительной энергии (нагрев, облучение ультрафиолетовыми лучами и др.) можно создать условия для выхода электронов из поверхностного слоя металла. В обычных условиях выход электронов из металла невозможен. Металлическая связь бывает весьма прочной металлам свойственна высокая твердость, высокая температура плавления и пр. [c.10]

Для твердых тел чаще более характерны смешанные виды связи. Известно, что ионная и ковалентная связи, а также ковалентная и металлическая не имеют резкого разграничения и может наблюдаться переход от одного вида связи к другому. Так, упрочнение металла в результате пластической деформации и легирования объясняется превращением металлической связи в ковалентную. При деформации в металлах появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по своим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью (алмазу). [c.10]

В качестве примера смешанной формы связей (металлической и ковалентной) можно указать на графит атом углерода в решетке графита связан с тремя соседними ковалентной связью, а четвертый электрон каждого атома является общим для всего атомного слоя, обусловливая электропроводность графита. Смешанные связи встречаются также в мышьяке, висмуте, селене и других простых веществах. Чисто металлическая связь характерна только для некоторых металлических монокристаллов. [c.11]

Химическое соединение характеризуется определенным соотношением чисел атомов элементов (стехиометрической пропорцией) и кристаллической решеткой с упорядоченным расположением атомов компонентов, отличной от решетки составляющих компонентов, а также определенной температурой плавления (диссоциацией) и неравномерным изменением свойств в зависимости от изменения состава (сингулярностью). При химическом соединении металлов в узлах решетки находятся положительно заряженные ионы, удерживаемые электронным газом . Металлическая связь не является жесткой и в зависимости от условий концентрация компонентов может не соответствовать стехиометрическому соотношению. Так, соединение РеСг может существовать при концентрации Сг от 20 до 60%. [c.32]

На второй стадии происходит объединение электронных оболочек, возникают химические (для металлов — металлические) связи и образуется сварное соединение. [c.106]

Холодная сварка — сварка, при которой соединение образуется при значительной пластической деформации без внешнего нагрева соединяемых поверхностей. Физическая сущность процесса заключается в сближении за счет пластической деформации свариваемых поверхностей до образования металлических связей между ними и получения таким образом прочного сварного соединения. Отличительной особенностью холодной сварки является необходимость значительной объемной пластической деформации и малой, степени ее локализации в зоне контакта соединяемых материалов. Это связано с необходимостью разрушения и удаления окисных пленок из зоны контакта механическим путем, т. е. за счет интенсивной совместной деформации. Большое усилие сжатия обеспечивает разрыв окисных пленок, их дробление и образование чистых поверхностей, способных к схватыванию. [c.115]

Мартенситные нержавеющие и дисперсионно-твердеющие стали, термообработанные с целью получения предела текучести- олее 1,24 МПа, самопроизвольно растрескиваются в атмосфере, солевом тумане или при погружении в водные среды, даже если они не находятся в контакте с другими металлами [55—58]. Лопасти воздушного компрессора из мартенситной нержавеющей стали [59 ] разрушались вдоль передней кромки, где были велики остаточные напряжения и конденсировалась влага. Для сверхпрочных мартенситных нержавеющих сталей с 12 % Сг, которые находились в морской атмосфере под напряжением, составляющим 75 % от предела текучести, срок службы не превышал 10 дней [60]. Приведенные данные получили разнообразные объяснения, однако они убедительно доказывают, что сталь в указанных случаях разрушается в результате или водородного растрескивания, или КРН. При наличии в стали высоких напряжений, она может растрескиваться в воде без внедрения водорода, который образуется при взаимодействии воды с металлом. По-видимому, в этом случае вода непосредственно адсорбируется на поверхности и уменьшает прочность металлических связей в степени, достаточной для зарождения трещин (адсорбционное растрескивание под напряжением). [c.320]

Кроме двух наиболее типичных химических связей — ковалентной и ионной различают межмолекулярные связи, возникающие вследствие действия универсальных сил Ван-дер-Ваальса, и металлические связи. [c.10]

Поскольку в металле существует как бы облако обобщенных электронов, металлическая связь допускает большее смещение атомов, чем другие типы связей. Этим обусловливается высокая пластичность металлических кристаллов по сравнению с валентными или ионными кристаллами. [c.10]

Металлическая связь, причины ее образования. [c.158]

Как было отмечено в гл. I (п. 1), для металл01В характерна металлическая связь, когда в узлах кристаллической решетки расположены положительно заряженные ио ны, окруженные электронным газом. [c.60]

Наличие металлической связи придает материалу (металлу) способность к пластической деформации и к самоупрочнению в результате пластической деформации. Поэтому, если внутри материала есть дефект или форма детали такова, что имеются концентраторы напряжений, то в этих местах напряжения достигают большой величины и может возникнуть даже трещина. Но так как пластичность металла высока, то в этом месте, в том числе в устье трещины, металл пластически продеформируется, упрочнится и процесс разрушения приостановится. [c.60]

VI е т а л л и ч е с к а я связь отличается тем, что валентные электроны являются общими для всего кристалла. Металл пред-ста ляет собой совокупность пространственной решетки, построенной из положительных ионов, возникающих в результате отщепления от каждого из атомов одного или нескольких валентных электронов, и этих отщепившихся электронов, движущихся внутри ренлетки и взаимодействующих как с ионами, расположенными в узлах решетки, так и друг с другом. Электроны не принадлежат определенным атомам. Они непрерывно н бсс.чоря-дочно перемещаются внутри кристаллической решетки, переходят от одного атома к другому, связывая их. Скопление электронов, осуществляющих. металлическую связь, получило название элгектронного газа. [c.9]

Таким образом, устойчивость металла, представляющего собой ионно -. лектронную систему, определяется электрическим взаи.модей-ствием между положительно заряженными ионами и коллективизированными электронами. Такое взаимодействие между ионным скелетом и элект[)онным газом получили название металлической связи. [c.8]

Соединения металла с неметаллом (нитриды, карбиды, гидриды и т. д.), когорые могуг об.падать металлическо связью, нередко н а 1>1 вают ли тиллическим и соединен и ям и. [c.83]

Металлическая связь возникает при образовании из внешних (относительно слабо связанных с ядром) электронов отрицательно заряженного элек-тронного газа , в результате чего положительно заряженные ионы создают плотную, но пластичную кристаллическую решетку. Электроны, свободно перемещаясь между атомами, обеспечивают высокую электропроводность металлов. Металлическая связь усиливается при повышении концентрации электронного газа . [c.6]

По Л. Паулингу, диаметр внедряемого атома должен быть несколько больше диаметра дырки в кристаллической решетке основного компонента, что необходимо для перекрытия электронных оболочек и возникновения сил химической (металлической) связи. Такие твердые растворы внедрения образуют (2 и Ре (феррит), С и Ре (аустенит). [c.31]

В первом случае полости между металлическими оболочками заполняют вспенивающимися пластиками на основе термореактивных или отверждающихся смол. Пластики вводят в жидком виде С добавлением газообразующих веществ и эмульгаторов. При нагреве до 150 — 200°С состав вспенивается и затвердевает, образуя пористую массу с объемом пор до 80-90% и плотностью 0,1-0,2 кг/дм. Прочность, жесткость и устойчивость систем в целом значительно увеличиваются, хотя и не до такой степени, как в случае введения металлических пространственных связей. Эту систему обычно применяют в сочетании с металлическими связями, поперечными (нервюры, шпангоуты) и продольными (лонжероны, стрингеры). [c.267]

Во-вторых, частицы металла, выходящие на поверхность, обладая только односторонними металлическими связями с нижележащим металлом, имеют повышенную активность и легко вступают в связи с частицами окружающей среды. На поверхности металла образуются прочные, неуда-лимые обычными механическими и химическими способами адсорбированные пленки пара, газа, влаги, масел и т. д. Проникая через микротрещины в глубь металла, адсорбированные пленки нарушают сплошность. металла и вызывают ослабление приповерхностного слоя. Большое влияние оказывает расклиниваюшее действие частиц поверхностно-активных веществ (например, активизированных смазочных масел), проникающих в микрощели на поверхности металла (эффект Ребиндера). При ширине щелей порядка сотых долей микрона развиваются давления в несколько сот и тысяч атмосфер, способствующие разрушению металла. [c.292]

Иногда. считают, что КРН высокопрочных сталей с твердостью Яр > 40 (см. табл. 7.1) в воде или влажном воздухе вызвано водородом, образующимся в результате реакции НаО с железом. Однако зависимость времени до разрушения от приложенного потенциала (рис. 7.13) показывает, что в кипящем 3 % растворе Na l растрескивание происходит только при потенциалах выше критического —0,4 0,02 В и ниже —1,1 В внутри этой области потенциалов металл сохраняет устойчивость к растрескиванию. По некоторым причинам разрушение при высоких потенциалах легче объяснить КРН, вызванным, например, адсорбирующейся водой, разрушающей металлические связи, тогда как разрушение [c.151]

Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере NH3 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах NH4OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

Металлические связи образуют структуры путем взаимодействия положительных ионов решетки (атомных остатков) и делока-лизированных, обобществленных электронов. Эти связи являются гомеополярными. Они по существу не относятся к химическим, и понятие металлические связи можно считать качественным, так как металлы не имеют молекулярного строения, а их атомы соединяются в кристаллические образования. Этот вид связи и обусловливает высокую прочность, пластичность и электропроводность металлов. Энергия связи — около Ю Дж/моль. Прочная металлическая связь наблюдается при образовании интер-металлидов и некоторых твердых растворов. Одна из ее особенностей — отсутствие насыщения, определяемого валентностью соответствующих атомов. [c.10]

Металлическая связь по своей природе имеет значительное сходство с ковалентной связью. В обоих случаях электронные орбиты сливаются, но в металле происходит обобщение не отдельных, а всех валентных электронных орбит. При этом устанавливаются общие уровни энергии во всем объеме кристалла. Число уровней будет одного порядка с числом атомов в данном )бъеме металла. Уровни весьма близки между собой и образуют нергетические полосы или зоны, которые иногда рассматривают как расщепление валентных уровней (орбит) отдельных атомов. [c.10]

Растворимость газов в металлах. Жидкие и твердые металлы, а также системы, образованные в результате металлической связи, могут растворять в себе газы только в атомарном состоянии, причем те, которые имеют в атомах непарные электроны (Н N), но не образующие ионных связей с металлами, как это характерно для активных окислителей (F, С1). В малоактивных металлах кислород может растворяться без образования оксидов (Au Ag). Ине ртные газы, атомы которых не имеют неспаренных электронов, в металлах растворяться не могут. Кислород растворяется в металлах в виде своих соединений, обладающих металлообразным характером (субоксиды -металлов, низшие оксиды d-металлов, обладающие металлической проводимостью). [c.287]

Наличие в металлах металлической связи придает им ряд характерных свойств высокую тепло- и электропроводность, термоэлектрическую эмиссию, т.е. способность испускать электроны при нагреве, хорошую отражательную способность, т.е. обладают мета11лическим блеском и непрозрачны положительный температурный коэффициент электросопротивления, i.e. с повышением температуры электросопротивление увеличивается. [c.273]

При этом аналитическая обработка позволила Т1Ж5<си помимо значения показателя П определить положение центра тяжести концентрационных кривых и площадь под ними. Положение центра, тяжести концентрационной кривой характеризует перемещение основной массы атомов на среднюю глубину, а площадь под кривой оценивает сушу перемещаемых радиоактивных атомов. Из представленных данных можно заключить, что картина распределение изотопа в зоне объемного взаимодействия при КСС и УСВ идентична. В результате проведенных исследований установлено, что при контактной стыковой сварке сощто-тивлением могут при определенных условиях (импульсный нагрев в сочетании с скоростями деформации превышающими 0,1 м/с) развиваться процессы аномального массопереноса существенно влияющего на формирование соединений. В частности образование металлических связей наблюдалось при величинах деформации, которые на порядок ниже чем при канонических режимах сварки сопротивлением. Количественные показатели массопереноса в данном случае весьма близки к аналогичным показателям при ударной сварке в вакууме. [c.160]

Названные специфические свойства, по-существу, обусловлены наличием в металлах свободных электронов. Металлическая связь возникает при взаимодействии атомов электрополоэ/сительных элементов, внешние валентные электроны которых связаны с ядром относительно слабо. При образовании твердого состояния в результате перекрытия волновых функций металлических атомов (например, атомов Na) движение электронов, как и в случае ковалентной связи, претерпевает радикальное изменение, и электроны обобществляются. При этом каждая соседняя пара электронов предпочла бы образовать молекулу, с тем чтобы поделить себя между двумя атомами. Но у кал<дого атома Na в твердом состоянии имеется в среднем восемь соседей и только один валентный электрон,, который должен быть поделен с каждым из этих соседей. В отличие от случая ковалентной связи, когда пара электронов, в основном, курсирует между двумя соседними атомами, коллективизированному электрону в металле приходится совершать довольно сложный путь, посещая по очереди каждый атом (положительный ион) твердого тела. В описанной ситуации все ионы обладают всеми электронами вместе, а электроны могут свободно перемещаться от одного иона к- другому. [c.82]

Теория сварочных процессов (1988) -- [ c.10 ]

Физика твердого тела (1985) -- [ c.58 , c.82 ]

Металловедение и термическая обработка Издание 6 (1965) -- [ c.15 ]

Металловедение и технология металлов (1988) -- [ c.50 ]

Металловедение и термическая обработка (1956) -- [ c.264 ]

Металловедение Издание 4 1963 (1963) -- [ c.57 ]

Металловедение Издание 4 1966 (1966) -- [ c.61 ]

Физика твердого тела Т.2 (0) -- [ c.11 , c.20 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...