Появляются микротрещины

имеет концентрацию а, при t" .появляются .кристаллы концентрации Ь и т. д. Средний состав твердой фазы при равновесной кристаллизации при этой температуре также соответствует точке Ь. Следовательно, при охлаждении от i' до i" не только выделяются кристаллы переменной концентрации а—Ь, но и состав ранее выпавших кристаллов, более богатых компонентом А, изменяется вследствие диффузии, происходит насыщение их компонентом В. Этот процесс при литье обычно полностью не происходит, и средний состав кристаллов отклоняется от линии солидус влево (точка Ь'). При /'" — теоретической температуре окончания кристаллизации — состава жидкости (в которой диффузия по сравнению с твердым состоянием происходит с намного большей скоростью) определится точкой f, а средний состав кристаллов — точкой с', и тогда при этой температуре останется жидкость, количество которой рав-

Для измельчения структуры и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют натрием (0,05—0,08 % Na) путем присадки к расплаву смеси солей 67 % NaF и 33 % NaCl. В присутствии натрия происходит смещение линий диаграммы состояния (рис. 164, а), и заэвтектический (эвтектический) сплав АЛ2 (11 —13 % Si) становится доэвтектическим. В этом случае в структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы а-рас-твора (рис. 165, б). Эвтектика при этом приобретает более тонкое строение и состоит из мелких кристаллов р1 (Si) и а-твердого раствора. В процессе затвердевания кристаллы кремния обволакиваются пленкой силицида натрия (Na2Si), которая затрудняет их рост. Такие изменения структуры улучшают механические свойства сплава (рис. 164, б). Сплав АЛ2 не подвергают упрочняющей термической обработке. Доэвтектические сплавы АЛ4 и АЛ9 (табл. 23), дополнительно легированные магнием, могут упрочняться кроме модифицирования термической обработкой; упрочняющей фазой служит Mg2Si.

По данным [78], межкристаллитная коррозия стали, покрытой слоем сульфата натрия либо сульфата калия, появляется в окислительной атмосфере лишь при наличии хлора более 0,1 %;. С увеличением в отложениях содержания хлора в оксидной пленке в более широком масштабе появляются кристаллы металла, окруженные продуктами коррозии, так называемые острова.

Сурьма, при содержании до 7,5%, растворяется в олове с образованием твердого раствора. При большем количестве сурьмы в структуре сплава появляются кристаллы (З-твердого раствора, имеющие форму куба. Олово растворяет лишь небольшое количество меди. При 1% Си кристаллизуется эвтектика, состоящая почти из чистого олова и незначит. количества химич. соединения меди с оловом (Cu6Sn5). Оба сплава — Б89 и Б83 — имеют одинаковую структуру и состоят из кристаллов а-и р-твердых растворов сурьмы в олове, кристаллов химич. соединения меди с оловом в виде мелких игл и эвтектики, но различаются по количеству твердых кристаллов (3 и CueSn5.

в структуре появляются кристаллы твердой фазы (SbSn) в виде кубов. Отношение твердостей кристаллов Cu6Sn6, SbSn и основы сплава составляют 10 : 4 : 1.

Для измельчения структуры эвтектики и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют натрием (0,05—0,08 %) путем присадки к расплаву смеси солей 67 % NaF и 33 % NaCl. В присутствии натрия происходит смещение линий диаграммы состояния (см. рис. 186, а) и заэвтектический (эвтектический) сплав АЛ2 (11—13 % Si) становится доэвтектическим. В этом случае в структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы а-раствора (рис. 187, б). Эвтектика приобретает более тонкое строение и состоит из мелких кристаллов ji-(Si) и а-твердого раствора. В процессе затвердевания кристаллы

появляются кристаллы фосфидов никеля. Предполагается, что

даться. При температуре ликвидуса в шве появляются кристаллы, разделенные между собой жидкими прослойками. Пока жидкость составляет основную часть объема, свойства возникающей двухфазной системы будут определяться свойствами жидкости. Однако с увеличением числа кристаллов последние могут образовывать своеобразный каркас. В таком состоянии циркуляция жидкости между кристаллами затруднена. Это приводит к снижению деформационной способности системы и ее хрупкому разрушению, обусловленному наличием возросших к этому моменту напряжений.

и В плавают кристаллы металла А. По мере охлаждения в сплаве // появляются кристаллы А в большем количестве. Концентрация металла А в жидком металле снижается, а металла В повышается. К моменту, обозначенному на кривой охлаждения точкой 2, состав жидкого сплава обогащается элементом В настолько, что при выпадении очередного кристаллика металла А рядом с ним образуется тонкий слой жидкого металла с весьма высоким местным содержанием металла В. По сторонам кристаллика А 1вырастают два кристаллика В. Но образование этих кристалликов приводит к местному снижению содержания металла В в их ближайшей окрестности. Здесь образуются два кристаллика металла А. Так происходит кристаллизация жидкого сплава в слоистые кристаллы, одни прослойки которых состоят из чистого металла А, другие из чистого металла В. Механическая смесь двух (или более) видов кристаллов, одновременно кристаллизовавшихся из жидкости, называется эвтектикой. По-гречески эвтектика—хорошо построенная. Жидкий сплав может превращаться в кристаллы эвтектики, когда его состав достигнет определенного эвтектического состава. Превращение жидкости эвтектического состава в кристаллы эвтектики происходит всегда при одной и той же постоянной температуре. Поэтому на кривой охлаждения сплава наблюдается площадка между точками 2 и 2'. В интервале времени, соответствующем промежутку между этими точками на кривой охлаждения, выделяется скрытая теплота кристаллизации эвтектики. Температуру конца кристаллизации принято называть температурой солидуса. После точки 2' кривая охлаждения плавно снижается. Происходит охлаждение твердого сплава. Ниже точки 2' сплав состоит из кристаллов чи* стого металла А и кристаллов эвтектики металлов А и В.

Для измельчения структуры и устранения избыточных кристаллов кремния силумины модифицируют натрием (0,05—0,08 % Na) путем присадки к расплаву смеси солей 67 % NaF и 33 % NaCl. В присутствии натрия происходит смещение линий диаграммы состояния (рис. 164, а), и заэвтектический (эвтектический) сплав АЛ2 (11—13 % Si) становится доэвтектическим. В этом случае в структуре сплава вместо избыточного кремния появляются кристаллы а-рас-твора (рис. 165, б). Эвтектика при этом приобретает более тонкое строение и состоит из мелких кристаллов $ (Si) и а-твердого раствора. В процессе затвердевания кристаллы кремния обволакиваются пленкой силицида натрия (NaaSl), которая затрудняет их рост. Такие изменения структуры улучшают механические свойства сплава (рис. 164, б). Сплав АЛ2 не подвергают упрочняющей термической обработке. Доэвтектические сплавы АЛ4 и АЛ9 (табл. 23), дополнительно легированные магнием, могут упрочняться кроме модифицирования термической обработкой; упрочняющей фазой служит Mg2Si.

В процессе работы (рис. 3.47) на рабочей поверхности металлических катков, работающих в масле, создаются циклически изменяющиеся, пульсирующие напряжения, вызывающие усталостные явления в поверхностном слое материала. По мере накопления внутренних повреждений в металле на рабочих поверхностях катков появляются микротрещины, в которые нагнетается масло. В результате воздействия сил трения, возникающих на контактных площадках, большинство трещин оказывается ориентированными наклонно к рабочим поверхностям катков, причем трещины развиваются в направлении сил трения.

Смещение кристаллических зерен сопровождается частичным нарушением связей, появлением различных дефектов структуры (дислокаций, вакансий), увеличением их плотности. В результате при возрастании напряжений при многократном их повторении происходит объединение дефектов, появляются микротрещины, разрыхление и разрушение структуры.

Под влиянием фреттинг-коррозии значительно ухудшается качество поверхности - повышается шероховатость, появляются микротрещины, значительно снижается усталостная прочность деталей, нарушаются заданные зазоры и натяги между сопряженными деталями, возникает заедание и заклинивание контактирующих деталей.

Повреждение от эрозии в первый период развивается, как правило, с малой интенсивностью. Затем с повышением хрупкости поверхностного слоя из-за действия на него потока появляются микротрещины, и процесс разрушения протекает все с большей скоростью.

Согласно исследованиям на микроскопическом уровне скорость •окисления и коррозии возрастает на тех локальных участках поверхности сплавов, где появляются микротрещины [14, 18—21, 103, НО], а также в местах выхода границ зерен на внешнюю поверхность материала [14, 107]. Как уже упоминалось, границы зерен могут служить путями быстрой диффузии и проникновения агрессивной среды. Глубокое проникновение фаз продуктов окисления и коррозии часто наблюдалось именно вдоль межзеренных границ (см., например, [14, 18—21, 107].

В основе разрушения отдельных молекулярных цепей лежит, по-видимому, термофлуктуационный механизм [77], причем некоторые разрушенные связи с течением времени восстанавливаются. Однако с ростом нагрузки количество актов разрушения оказывается превышающим число восстановлений, так что деструкция материала прогрессирует. Еще на ранних стадиях деформирования полимерных материалов в них появляются микротрещины [85, 90, 91 ], которые затем частично исчезают, а частично стабилизируются или развиваются в макротрещины. Механизм зарождения этих трещин в кристаллических зонах полимерных материалов должен быть подобен соответствующему механизму трещинообразования в кристаллитах металлов и сплавов.

Для исправления погрешностей зубьев термически обработанных зубчатых колес до последнего времени применялось зубошлифование или зубопритирание. Однако при шлифовании вследствие возникающих температур появляются микротрещины и прижоги—источники контактных разрушений. Эти методы не производительны.

тия процессов разупрочнения. При локальном нагружении могут встречаться микрообъемы, в которых развивается пластическая деформация и даже появляются микротрещины [2].

В условиях одновременного воздействия на металл двух разных частот сопротивление усталости снижается [6, 7, 37, 64, 92, 98, 120—122]. Однако в некоторых случаях такое снижение не обнаруживается [109]. По-видимому, среди факторов, влияющих на выносливость при двухчастотном нагружении, определяющими будут частоты и амплитуды действующих нагрузок. Чтобы выявить эти факторы, для случаев одночастотного и двухчастотного нагружения рассмотрим энергетические представления деформирования и разрушения. При многократном лагружении металла происходит процесс поглощения энергии. Когда эта энергия достигнет предельной величины,. наступает разрушение межатомных связей и появляются микротрещины [8, 22, 41, 82, 104].

Круговые галтели с поднутрением. Изготавливаются также галтели с поднутрением в торец или в вал (рис. 3.8, а я б). Поднутрение в торец увеличивает радиус галтели без изменения рабочей длины цилиндрического участка вала и увеличивает усталостную прочность. Поднутрение в вал рекомендуется выполнять при азотировании шлифуемых поверхностей для увеличения усталостной прочности при кручении, так как при шлифовании после азотирования часто появляются микротрещины и прижоги, снижающие упрочнение, достигнутое азотированием.

Структура металлов при термоциклировании формируется в несколько стадий. На первой стадии нагревы устраняют дефекты, присутствовавшие в металле в исходном состоянии. Однако под влиянием термических напряжений происходит образование новых дефектов структуры — дислокаций и их скоплений, избыточных вакансий. В результате разупрочнение, имевшее место на первой стадии, сменяется упрочнением. На третьей стадии появляются микротрещины, прогрессирующие от цикла к циклу; развитие их приводит к росту крупных магистральных трещин, которые квалифицируются при технической оценке термостойкости как трещины термической усталости. По числу циклов до образования трещин или достижения ими определенных размеров обычно оценивают сопротивление материала термической усталости. О накоплении дефектов при термоциклировании можно судить и по данным изменения физических свойств металлов и сплавов [49, 185].