На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Образованию устойчивых

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Растекание жидкости по твердым телам и смачивание во многих случаях приводят к образованию устойчивых тонких пленок, находящихся в равновесии с объемной фазой [4]. Механизм растекания даже при отсутствии осложняющих явлений (испарение, растворение в твердом теле, химическая реакция) сложен. Растекание может обусловливаться движущей силой, связанной с поверхностными явлениями и вязким сопротивлением жидкости [1, 3]. Один из предельных механизмов растекания жидкости связан с молекулярной поверхностной диффузией [1].[6, С.51]

Исследования показывают, что размер микротрещин на линии Френча зависит от материала, структуры и вида нагружения. Достижение этой линии соответствует образованию устойчивых полос скольжения (УПС) и возникновению в них микрофещин. На рис. 29 представлены данные М. Хемпеля по построению линии необратимой повреждаемости на образцах из хромомо-либденовой стали ЗОСгМо 4 (0.35С; 0,32Si; 0,60Мп; 0,016Р; 0,006Si; 1,16Сг; 0,20Ni; 0,20Mo, вес. %) в условиях изгиба с вращением. Эти исследования показали, что размер микротрещин на линии Френча достигает 10-40 мкм, а переход через эту линию приводит к резкому увеличению длины трещины до 100 -300 мкм и более и сопровождается резким увеличением скорости ее роста. Таким образом, окончание периода зарождения микротрещин связано с достижением линии Френча, когда оканчивается кристаллографический рост трещин в пределах одного или нескольких зерен. Микротрещины длиной[3, С.49]

Исследования показывают, что размер микротрещин на линии Френча зависит от материала, структуры и вида нагружения [92-96]. Достижение этой линии соответствует образованию устойчивых полос скольжения (УПС) и возникновению в них микротрещин. По данным М. Хемпеля [95] размер микротрещин на линии Френча достигает 10-40 мкм для стали ЗОСиМо4, испытанной в условиях циклического изгиба (рис. 2.5). Переход через линию Френча приводит к резкому увеличению длины трещины до 100-300 мкм и более и сопровождается резким увеличением скорости ее роста. Таким образом, окончание периода зарождения микротрещин связано с достижением линии Френча, когда оканчивается кристаллографический рост трещин в пределах одного или нескольких зерен. Микротрещины длиной 100-120 мкм (порядка размера зерна) в конструкционных сталях при напряжении, равном пределу выносливости, являются пороговыми в том смысле, что в зависимости от конкуренции процессов упрочнения-разупрочнения и напряженного состояния у вершины трещины, такие трещины могут дальше распространяться или стать нераспространяющимися. На рис. 2.6 представлена картина строения полос скольжения на линии Френча в низкоуглеродной стали [93]. Следует отметить, что усталостные микро-трещины критического размера могут зарождаться не только в УПС; так, например, в рекристаллизованном молибдене усталостные микротрещины могут зарождаться по границам зерен (рис. 2.7) [59]. Более детально о физическом смысле этой линии мы остановимся ниже.[12, С.45]

Формирование избыточных выделений М23С6/М6С может бьт подавлено Hf,' который вступает в реакцию с углеродом, освободившимся в результате распада соединений типа МС; этс приводит к образованию устойчивых вторичных соединений МС (преимущественно HfC), выпадающих в виде мелкодисперсны> беспорядочно расположенных частиц [65]. Далее, в процессе затвердевания происходит активный переход Hf в у'-фазу приводящий к формированию в зоне границы зерен "витой1 микроструктуры ?' +v, что подавляет быстрый рост трещин 160[9, С.160]

Процесс формирования устойчивых полос скольжения1 в суперсплавах с упрочняющей у '-фазой отличается от такового в сплавах с волнистыми полосами скольжения в том отношении, что в первых образованию устойчивых полос предшествует очень незначительный или вообще не предшествует процесс равномерного деформирования. Судя по данным трансмиссионной электронной микроскопии, в суперсплавах, подвергнутых циклическому деформированию до разрушения[9, С.342]

Чтобы решить две последние задачи необходимо изменить свойства дисилицида. Весьма полезным для этой цели может оказаться изучение влияния легирующих элементов на свойства WSia. Некоторые исследователи изучали влияние легирующих добавок В, Сг, Fe, A1 на жаростойкость силицидов. Замена кремния бором приводит к образованию устойчивых тройных фаз, но существенного улучшения коррозионных свойств авторы работ [13, 14] не наблюдали. Системы Мо — Si — А1 и W — Si — А1 описаны в работах [15, 16]. В обеих системах обнаружены тройные соединения Me (Si, Al)2, имеющие гексагональную струк-ТУРУ (С 40). Причем в системе W — Si — А1 тройная фаза имеет значительную область гомогенности. При содержаниях А1 меньших, чем ~13 ат. % , перестройки тетрагональной решетки не происходит, и алюминий находится в решетке дисилицида в виде твердого раствора замещения.[5, С.297]

Объясняя это явление, необходимо отметить, что исследуемые сплавы не являются идеальными твердыми растворами и имеют положительные или отрицательные отклонения от закона Рауля. В однофазных сплавах независимо от знака отклонения твердого раствора от закона Рауля ближний порядок в расположении атомов проявляется в образовании кластеров. Такое состояние сплава, выражающееся в стремлении системы к образованию устойчивых концентрационных неоднородностей для данного состава сплава и температурно-времен-ных режимов отжиги, характеризует К-состояние.[2, С.46]

Необходимо также отметить, что в исследованных условиях периодов плавления и продувки ванны кислородом величина отношения (CaO-f-MgO)/Si02 определяется главным образом, содержанием MgO в шлаке, так как количество СаО в нем мало. Повышение же содержания MgO в шлаке, как известно, способствует увеличению коэффициента распределения хрома за счет увеличения количества Сг203 в шлаке, т. е. способствует повышению окисленности шлака и образованию устойчивых, тугоплавких хромитов магния (MgO-Cr203).[8, С.134]

Наряду с такими участками были обнаружены частично «заросшие» каналы в плоскости {110} и в направлении скольжения (111) шириной 1,5—1,7 мкм. На рис. 3, в, г видно, что зарастание каналов происходит по их границам путем образования плотных жгутов, не приводящих к разориентировкам. Дальнейшее зарастание происходит посредством локализации скольжения вдоль каналов и последующей их увязки, не приводящей к разориентировке. В конечном счете локализация деформации в каналах приводит к образованию устойчивых полос скольжения PSB (рис. 3, д). Плотность дислокации в PSB примерно 1012 см"2.[7, С.167]

Таким образом, на основании результатов комплексного исследования дисперсной системы, образующейся в смазочном материале в результате изнашивания, можно сделать вывод о качественном различии механизма изнашивания металлов в поверхностно-активных и инактивных средах. Различия проявляются в том, что в первом случае процессы разрушения поверхности имеют малоцикловую усталостную природу под действием ПАВ, образованных в смазочном материале в результате трибохимических реакций. Эти процессы локализуются в начальной стадии работы пары и приводят к образованию устойчивых дисперсных систем, способствующих снижению трения и износа вследствие образования из них специфических поверхностных структур.[11, С.53]

Результаты комплексного исследования дисперсной системы, образующейся в смазочном материале в результате изнашивания, свидетельствуют о качественном различии механизма изнашивания металлов в поверхностно-активных и неактивных средах. Различия проявляются в том, что в первом случае процессы разрушения поверхности имеют малоцикловую усталостную природу, обусловленную влиянием поверхностно-активных веществ, образованных в смазочном материале в результате трибохимических реакций. Эти процессы локализуются в начальной стадии работы пары трения и приводят к образованию устойчивых дисперсных систем, способствующих снижению трения и износа вследствие образования из них специфических поверхностных структур. Этот случай можно рассматривать как своеобразную и быструю адаптацию пары трения и как переход в установившийся режим работы. Во втором случае, при неактивной смазочной среде, изнашивание имеет на несколько порядков более высокую интенсивность, а продукты изнашивания, будучи грубодисперсными и не обладая устойчивостью, не участвуют в формировании поверхностных структур, снижающих трение и износ. Граничное трение возможно также при использовании некоторых твердых тел, способных производить смазочное действие и поддерживать режим трения при граничной смазке. Из рассмотренного выше механизма граничного трения следует, что граничная пленка должна обладать высоким сопротивлением продавли-ванию и низким сопротивлением сдвигу. Исходя из этих требований, к твердым смазочным материалам можно отнести некоторые слоисто-решетчатые, пластинчатые структуры, мягкие металлы и тонкие пленки полимеров. Из тел слоисто-решетчатой структуры свойствами, необходимыми для смазки металлических поверхностей, обладают графит, молибденит (дисульфид молибдена), сульфид серебра, пористый свинец, дисульфид вольфрама.[10, С.71]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лейкин А.Е. Материаловедение, 1971, 416 с.
2. Материалы Н.С. Синергетика, структура и свойства материалов, самоорганизующиеся технологии, 1996, 256 с.
3. Терентьев В.Ф. Циклическая прочность металлических материалов, 2001, 106 с.
4. Дубинин Г.Н. Конструкционные, проводниковые и магнитные материалы (электроматериаловедение), 1973, 296 с.
5. Труды А.Н. Температуроустойчивые защитные покрытия, 1968, 356 с.
6. Еременко В.Н. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела, 1975, 240 с.
7. Материалы М.К. Механическая усталость металлов, 1983, 440 с.
8. Бородулин Г.М. Нержавеющая сталь, 1973, 319 с.
9. Симс Ч.Т. Суперсплавы II Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок Кн1, 1995, 384 с.
10. Машков Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем, 2000, 280 с.
11. Белый А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев, 1991, 208 с.
12. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов, 2003, 257 с.

На главную