Беспорядочно расположенные

Понадобились время и усилия, прежде чем были созданы двухфазные силикатные материалы на основе стекла. Состав и строение беспорядочно ориентированных кристалликов, «склеенных» стекловидной пленкой, связаны с составам и строением исходного стекла. Обычные промышленные стекла отличаются от стекол, используемых для изготовления стеклоке-

Если мы имеем один монокристалл (см. стр. 156), то для получения отражения от какой-либо плоскости (tiki) этот кристалл надо облучать „белым" рентгеновским излучением, в составе которого всегда найдётся такая длина волны А, которая будет удовлетворять уравнению (19). В методе порошков (Дебая-Шеррера) применяется не белое, а монохроматическое (характеристическое, см. стр. 154) излучение и в качестве образца не один монокристалл, а порошок (или другой агрегат), состоящий из множества мельчайших монокристалликов величиной не более 10 см, беспорядочно ориентированных в пространстве. В виде образца для исследования в случае пластичных металлов или сплавов может служить проволочка диаметром 0,2-0,5 мм и длиной около 5— 7 мм. Если пропускать параллельный пучок рентгеновых лучей через такой порошковый образец О (фиг. 56), то в нём всегда найдётся большое число монокристальных крупинок, в которых данная плоскость (hkl) будет ориентирована по отношению к направлению луча под брэгговским углом 6. В то же время все эти попадающие под условие отражения плоскости (Hkl} не будут параллельны между собой в различных крупинках, поэтому в сумме все отражённые лучи дадут конус отражения с характерным для данной плоскости (hkl)

Рассмотрим процесс кристаллизации слитка спокойной стали. Йвред разливкой изложницы подогревают газовыми или мазутными горелками до 70—80° С. Жидкая сталь имеет температуру около 1 600° С. Следовательно, разница температур жидкой стали и стенок изложницы весьма велика. Сначала у стенок изложницы образуется тонкая корочка из мелких беспорядочно ориентированных кристаллов. На рис. 1-12,а схематически показан вертикальный разрез слитка спокойной

В средней части слитка отвод тепла происходит приблизительно равномерно во все стороны. Здесь образуется зона 3 крупных беспорядочно ориентированных кристаллов (кристаллизация протекает при относительно небольших степенях переохлаждения, поэтому кристаллы внутри слитка крупные).

Слой мелких произвольно ориентированных кристаллов загрязняется от пригорающей к слитку смазки изложницы. Здесь же имеются окислившиеся затвердевшие капли стали, разбрызгавшейся при заливке изложниц. Слой столбчатых кристаллов наиболее чист. Несколько больше примесей содержится в зоне крупных беспорядочно ориентированных кристаллов. Максимум примесей сосредоточивается там, где металл затвердевает в последнюю очередь — в зоне усадочной раковины и усадочной рыхлости.

Особенно сильно ликвируют сера и фосфор. Относительная разница в содеожании серы и фосфора в слое столбчатых кристаллов и в зоне .крупных беспорядочно ориентированных кристаллов может составлять 1,5— 2,5 раза. Углерод ликвирует в меньшей степени. Относительная разница в содержании углерода между теми же слоями редко превышает 1,7. Марганец и кремний еще менее склонны к ликвации, чем углерод. Приведенные цифры относятся к очень крупным слиткам сред-

Металл состоит из отдельных беспорядочно ориентированных кристаллов неправильной формы — зерен. При повторных нагружениях в отдельных наименее благоприятно ориентированных зернах, расположенных в зоне действия максимальных напряжений, возникает сдвиг — пластическая деформация. При повторных на-7—2306 97

Поликристаллы — агрегаты из большого числа отдельных беспорядочно ориентированных мелких кристаллов (кристаллитов), связанных между собой силами сцепления, которые обычно слабее внутрикристаллических. Большинство твердых материалов являются поликристаллами. Таковы, например, технические металлы и сплавы, многие материалы из горных пород.

Камневидные агрегаты — это агрегаты из большого числа отдельных, беспорядочно ориентированных мелких кристаллов, связь между которыми осуществляется вяжущим (цементирующим) веществом.

Большинство твердых материалов являются поликристаллическими; они состоят из множества отдельных беспорядочно ориентированных мелких кристаллических зерен. Таковы, например, многие технические металлы и сплавы (рис. 5, е), природные строительные материалы и др. Поперечные размеры зерен — от 0,001 до ОД мм. Размер зерна сильно влияет на физико-химические, особенно на механические, свойства материалов (более мелкое зерно обеспечивает их большую вязкость и пластичность).

Электронные лучи при прохождении через кристалл преломляются подобно рентгеновским. На рис. 10 приведено дифракционное изображение, похожее на диаграмму Дебая—Шеррера, полученное при просвечивании беспорядочно ориентированных частиц препарата. По диаметру колец при известном расстоянии между препаратом и фотопластинкой и известной длине волны, которая зависит от напряжения излучения, можно рассчитать расстояние d между атомными плоскостями. Зная величину d, можно определить в препарате природу кристаллических компонентов. В связи с тем что у электронного излучения короткие волны, например всего 0,0042 нм (0,042 А) при напряжении в 80 кв, получают четкое дифракционное изображение, а на рентгенограм-

Наряду с этим, т. е. с отдыхом (возвратом), может происходить еще так называемый процесс полигонизации, заключающийся в том, что беспорядочно расположенные внутри зерна дислокации собираются, образуя сетку и создавая ячеистую структуру (рис. 67), которая может быть устойчивой и может затруднить процессы, развивающиеся при более высокой температуре. Рекристаллизация, т. е. образование новых зерен, протекает при более высоких температурах, чем возврат и полигонизация, может начаться с заметной скоростью после нагрева выше определенной температуры. Сопоставление температур рекристаллизации различных металлов показывает, что между минимальной температурой рекристаллизации и температурой плавления существует простая зависимость TpC[i = aTn;1 (Tvei; — абсолютная температура рекристаллизации; Гпл — абсолютная температура плавления; а — коэффициент, зависящий от чистоты металла). Чем выше чистота металла, тем ниже температура рекристаллизации. У металлов обычной технической чистоты a = 0,3-f-0,4. Температура рекристаллизации сплавов, как правило, выше температуры рекристаллизации чистых металлов и в некоторых случаях достигает 0,8 Тил. Наоборот, очень чистые металлы имеют очень низкую температуру рекристаллизации: 0,2 Тпя и даже 0,1 Гпл.

Слоистые пластины, составленные из однородных слоев, дисперсной фазой которых служат беспорядочно расположенные короткие нити или частицы, можно с некоторым приближением считать однородными и изотропными. Часто используются слоистые пластины, составленные из нескольких однотипных тонких слоев, обладающих ортотропными свойствами.

Отверстия, центры которых не образуют правильных геометрических фигур, «беспорядочно расположенные» (фиг. 269), как правило, закоординированы межцентровымн размерами от базовых

Постепенное истирание поверхности твердыми частицами газового потока. На изнашиваемых поверхностях образуются риски, направленные вдоль газового потока, волны, направленные перпендикулярно движению потока, или беспорядочно расположенные бугорки и впадины

Плунжерные насосы современных дизелей создают в момент впрыска топлива в цилиндр давление до 400 кГ/см2 и выше. Для получения таких давлений плунжер и втулку насоса изготовляют с очень жесткими допусками (0,015 — 0,02 мм) и подбирают в пары таким образом, чтобы зазор в сочленении был порядка 1—3 мк. Плунжер и отверстие втулки должны быть прямолинейны, с минимальной овальностью и конусностью (точность геометрической формы 1 — 2 мк при диаметре плунжера 8 — 8,5 мм). Поверхности плунжера и отверстия втулки должны иметь чистоту класса VH6 — Vl2a. По техническим требованиям при рассмотрении этих поверхностей в лупу на них должны быть видны лишь беспорядочно расположенные тонкие линии.

Когда измеряются беспорядочно расположенные неровности (при доводке или шаб-.. ,, . рении), более целесообразно

При возрастании плотности тока электродинамические силы, стремящиеся, стянуть беспорядочно расположенные цепочки в несколько преобладающих каналов прохождения тока, становятся соизмеримыми с гидродинамическими силами перемешивания слоя, препятствующими такому упорядочению. При стягивании можно ожидать уплотнения контактов и укорочения цепочек, что должно приводить к падению удельного электрического сопротивления псевдоожиженного слоя с повышением плотности тока даже до упоминавшегося выше увеличения проводимости газовых промежутков и изменения механизма электропроводности слоя.

а — беспорядочно расположенные линейные молекулы; б —.ориентированные линейные молекулы; в •/- deuilfcie моле кулы

Деформационное упрочнение (наклеп) рассмотрено выше. Беспорядочно расположенные дислокации («лес дислокаций») в деформированном металле вызывает сильное повышение прочности (ат = 10~3--10~2G при р = 10и-ч-1012 см~2), неодновременно резко снижается сопротивление хрупкому разрушению. Следовательно, деформационное упрочнение не обеспечивает высокой конструктивной прочности. Оно нашло применение для упрочнения сплавов твердых растворов.

металла называется возвратом, или отдыхом. В результате этого процесса твердость и прочность несколько понижаются (на 20— 30% по сравнению с исходными), а пластичность возрастает. Наряду с этим, т. е. с отдыхом (возвратом), может происходить еще так называемый процесс полигонизации, заключающийся в том, что беспорядочно расположенные внутри зерна дислокации собираются, образуя сетку и создавая ячеистую структуру (рис. 67), которая может быть устойчивой и может затруднить процессы, развивающиеся при более высокой температуре. Рекристаллизация, т. е. образование новых зерен, протекает при более высоких температурах, чем возврат и полигонизация, может начаться с заметной скоростью после нагрева выше определенной температуры. Сопоставление температур рекристаллизации различных металлов показывает, что между минимальной температурой рекристаллизации и температурой плавления существует простая зависимость Трек = аТПЯ (7рек — абсолютная температура рекристаллизации; Гпл — абсолютная температура плавления; а — коэффициент, зависящий от чистоты металла). Чем выше чистота металла, тем ниже температура рекристаллизации. У -металлов обычной технической чистоты а = 0,3—0,4. Температура рекристаллизации сплавов, -как правило, выше температуры рекристаллизации чистых металлов и в некоторых случаях достигает 0,8 TM- Наоборот, очень чистые металлы имеют очень низкую температуру рекристаллизации: 0,2 Гпл и даже 0,1 Тпл.

4.49. Основной металл, не подвергавшийся термическому влиянию сварки: беспорядочно расположенные феррит и перлит. 100 : 1, (9) табл. 2.4.