Искажения кристаллической

Требования, предъявляемые к заготовкам. Базовые поверх н о с т и. Недостаточно высокое качество выполнения базовых поверхностей может быть не только причиной искажения .геометрической формы детали, но и причиной возникновения погрешности контроля в процессе обработки.

свешивающейся части шарового пальца. Чтобы избежать искажения геометрической формы конуса и появления огранности на шлифованной поверхности, пружина поддержки должна быть мягкой.

Чтобы избежать искажения геометрической формы отверстия и неравномерного износа брусков, необходимо хорошо направлять хонинговальную головку. Длину брусков выбирают такой, чтобы при входе в обрабатываемое "отверстие они направлялись одним или двумя предшествующими отверстиями.

Выявленные при подгонке риски, забоины и вмятины на рабочих поверхностях деталей удаляют вышлифовкой надфилями и наждачной бумагой до шероховатости не грубее Л 0=0,32 мкм. Детали перед сборкой окончательно укомплектовывают и промывают ацетоном, ГОСТ 2768 — 84, а резиновые изделия и графит промывают этиловым спиртом, ГОСТ 18300—87. Резиновые кольца перед установкой в сбррку проходят отбраковку в целях выявления на их рабочих поверхностях вышлифовок, наличия облоя, искажения геометрической формы (овальности, смещения полусфер и пр.), выровов, пустот, а у фторопластовых колец искажения формы и нарушения шероховатости внутренней поверхности. Отбраковку резиновых колец ведут в соответствии с требованиями ГОСТ 18829 — 73. Облой, обнаруженный на кольцах, снимают зашлифовкой дефектных участков наждачными шкурками, абразивными кругами с шероховатостью не грубее Ла = 0,20 мкм. Эта операция является ответственной и доверяется высококвалифицированным специалистам. Вышлифовки на поверхности кольца глубиной более 0,1 мм недопустимы. Резиновые прокладки, используемые в уплотнениях, приведены в табл. 6.1.

При втором способе сочленению возвращается первоначальный зазор, а детали получают требуемую геометрическую форму. Применение этого способа позволяет почти полностью восстановить первоначальную работоспособность сочленений, но достигнуть таких результатов можно лишь сравнительно дорогим путем: одну из деталей оставить, устранив в ней искажения геометрической формы, а другую заменить новой. Кроме того, применение ремонтных размеров имеет еще один существенный недостаток, а именно: в процессе ремонта одна деталь (чаще всего вал) каждый раз подвергается дополнительной механической обработке, которая ведет к снижению ее механической прочности.

Линейным инициатором разрушения может служить линия перехода от основного металла к усилению протяженного стыкового шва, в особенности когда имеют место искажения геометрической формы, связанные с наличием смещения и угловатости кромок. Нередко такие искажения имеют место в сферических газгольдерах, монтажных стыках стенок цилиндрических резервуаров, монтируемых из рулонируемых полотнищ, в прямошовных и спирально-шовных трубах большого диаметра и т.д. При нагружении наличие подобных искажений стенки оболочки вызывает появление дополнительного изгибающего момента и увеличивает концентрацию напряжений в зоне перехода от шва к основному металлу. При воздействии нагрузок циклического характера это может способствовать возникновению протяженной поверхностной трещины.

В случае модели из низкомодульных материалов, например из пластмасс, наибольшие нагрузки должны быть ограничены такими значениями, чтобы при их приложении не возникало искажения геометрической формы модели, влияющего на возникающие напряжения и перемещения.

— большие искажения геометрической формы;

Задиры на рабочей поверхности цилиндров и на поршнях двигателей внутреннего сгорания могут, по мнению Г. И. Михалина, произойти вследствие искажения геометрической формы зеркала цилиндра (в результате недостаточного или резкого охлаждения двигателя, длительной перегрузки или форсированной нагрузки его без достаточного предварительного прогрева, повышения температуры выпускных газов из-за плохой работы топливной аппаратуры); перегрева поршня (вследствие малого зазора в замках газоуплотни-тельных поршневых колец, закоксовывания, потери кольцами упругости, недостаточного поступления жидкости в головку охлаждаемого поршня); недостаточного смазывания цилиндров или неудовлетворительного качества применяемого смазочного масла; чрезмерных перекосов осей кривошипно-шатунного механизма; малого зазора между тронком и цилиндром или излищне плотной посадки втулки в блок цилиндров; резкого увеличения подачи охлаждающей воды; недостатков конструктивного оформления тронка; поломки поршневых колец; осевого смещения -поршневого пальца; неудовлетворительной приработки деталей; значительного нагарообразо-вания.

Суперфиниш практически не изменяет размеров детали, но доводит чистоту поверхности до 12—14-го класса. Исправить искажения геометрической формы детали этим способом нельзя.

По современным представлениям, диффузия водорода в решетке металла происходит посредством перемещения протона [47, 71]. Этот "фильтрующийся" ион водорода вызывает значительные искажения кристаллической решетки металла и охрупчивание большинства конструкционных материалов, включая стали. Водород, поступающий из внешней среды, адсорбируется в атомарном состоянии на наружной поверхности металла-и-проникает в кристаллическую решетку. В присутствии промоторов наводорожива-ния, к которым относится, например, сероводород H2S, молизация водорода на поверхности металла затруднена, что приводит к увеличению его концентрации и, соответственно, к увеличению его потока в металл. Когда водород растворен во внутренних объемах металла, процесс его переноса относительно прост и чаще всего контролируется диффузией, происходящей под влиянием градиента концентраций [58. 68, 96]. Высокая концентрация атомов водо-

Как указывалось, вокруг дислокаций создается поле искаженной кристаллической решетки. Энергия искажения кристаллической решетки характеризуется так называемым вектором Бюргерса.

представлена на рис. 47. Повышение реальной прочности с возрастанием плотности дислокации объясняется тем, что при этом возникают не только параллельные друг другу дислокации, но и дислокации в разных плоскостях и направлениях (см. рис. 10). Такие дислокации будут мешать друг другу перемещаться, и реальная прочность металла повысится. Давно известны способы упрочнения, ведущие к увеличению полезной плотности дислокаций; это — механический наклеп, измельчение зерна и блоков мозаики, термическая обработка и т. д. Кроме того, известные методы легирования (т. е. внедрение в решетку чужеродных атомов), создающие всякого рода несовершенства и искажения кристаллической решетки, также являются методами создания препятствий для свободного перемещения дислокаций (блокирования дислокаций). Сюда же относятся способы образования структур с та;к называемыми упрочняющими фазами, вызывающими дисперсионное твердение и др. Об этих методах более подробно будет сказано «иже. Однако при всех этих способах упрочнения прочность не достигает теоретического значения. Следовательно, в той или иной степени наличие дислокаций в реальном металлическом кристалле является причиной более низкой его прочности по сравнению с теоретической, и одновременно придающей способность пластически деформироваться.

К самопроизвольным процессам, -которые приводят пластически деформированный металл к более устойчивому состоянию, относятся снятие искажения кристаллической решетки и другие внутризерешше процессы и рост зерен. Первое не требует высокой температуры, так как при этом происходит незначительное перемещение атомов. Уже небольшой нагрев (для железа 300— —400°С) снимает искажения решетки (как результат многочисленных субмикролрО'Цессов— уменьшение плотности дислокаций в результате их взаимного уничтожения, так называемая аннигиляция, слияния блоков, уменьшение внутренних напряжений, уменьшение количества вакансий и т. д.). Линии на рентгенограммах деформированного металла, размытые вследствие искажений решетки и нарушений д се правильности, вновь ста-

Случай, когда инородный атом в твердом растворе создает вокруг себя упругие искажения кристаллической решетки, представляет собой пример возникновения напряжений третьего рода.

Какого бы рода не были напряжения, в конечном итоге они вызывают одинаковый эффект — упругие деформации и искажения кристаллической решетки.

1 Искажения кристаллической решетки, дробление блоков мозаики.

Бериллий — элемент с малыми атомными разттерами. Образование твердых растворов создает сильные искажения кристаллической решетки, поскольку остальные элементы имеют гораздо большие атомные размеры, чем бериллий, а это снижает пластические свойства и без того низкие. Поэтому улучшение свойств бериллия создается не за счет легирования, а за счет чистоты. Достаточно иметь в бериллии 0,001% Si, как он становится совершенно хрупким.

Искажение кристаллической решетки и состояние границ зерен в металлах влияют на свойства зерен. Р~1апример, прочность может увеличиться вследствие искажения кристаллической решетки вблизи границ или уменьшится в связи с наличием в них примесей, которые всегда присутствуют в расплаве.

По В. П. Батракову (1962 г.), интенсивной линейной локализованной коррозии вследствие приложенных извне или внутренних напряжений подвержены границы зерен или блочных структур, своеобразные группировки атомов по кристаллографическим плоскостям, дислокации и другие искажения кристаллической решетки, находящиеся в активном состоянии.

Рис. 51. Искажения кристаллической решетки при образовании твердого раствора замещения (атомы В) и внедрения (атомы С) — а, б; о, г — предпочтительное расположение растворенных атомов вблизи ядра дислокации