Рассеяние долговечности

Рабочие камеры. Ввиду необходимости вакуума в камере, где образуется и формируется поток электронов, в большинстве случаев при электронно-лучевой сварке и само изделие размещают внутри вакуумной камеры, чтобы устранить рассеяние электронов на атомах и молекулах газов. Это также обеспечивает хорошую защиту металла шва. Но с другой стороны, это существенно ограничивает возможности применения такого способа сварки главным

При образовании твердого раствора электропроводность металла снижается. При размещении в пространственной решетке растворителя чуждых атомов растворенного вещества электрическое поле решетки растворителя искажается, и рассеяние электронов увеличивается. Электрические свойства твердого раствора обусловлены также химическим взаимодействием компонентов. При наклепе удельное электрическое сопротивление твердых растворов, так же как и чистых металлов, повышается, а при отжиге понижается. При наклепе и отжиге твердых растворов, даже слабоконцентрированных, их электрическое сопротивление изменяется в большей степени, чем сопротивление чистых металлов в тех же условиях.

При образовании твердого раствора электропроводность металла снижаегся. При размещении в пространственной решетке растворителя чуждых атомов растворенного вещества электрическое поле решетки растворителя искажается, и рассеяние электронов увеличивается. Электрические свойства твердого раствора обусловлены также химическим взаимодействием компонентов. При наклепе удельное электрическое сопротивление твердых растворов, так же как и чистых металлов, повышается, а при отжиге понижается. При наклепе и отжиге твердых растворов, даже слабоконцентрированных, их электрическое сопротивление изменяется в большей степени, чем сопротивление чистых металлов в тех же условиях.

Кроме того, используя обратное рассеяние электронов высокой энергии, можно контролировать массовую толщину покрытий до 1 г/см?, т. е. почти на порядок больше, чем в случае применения р-излучения радиоактивных изотопов.

Электрические свойства. Изменение электрических свойств при облучении графита происходит вследствие образования электронных ловушек промежуточными атомами и рассеяния электронов [101,180, 226]. Так как электронные ловушки увеличивают число электронов-носителей, то электросопротивление должно уменьшаться. Однако электроны, рассеивающиеся на этих дефектах при низких температурах облучения, с избытком компенсируют этот процесс, приводя к повышению электросопротивления. При повышенных температурах облучения рассеяние электронов едва компенсирует уменьшение сопротивления, вызванное увеличением числа электронов-носителей. Опыты по исследованию влияния излучения на графит включают также анализ изменений тер моэлектродвижущей силы и магнитной восприимчивости.

где o"v — равновесная электропроводность во время облучения; пех и рех — концентрации неравновесных электронов и дырок, созданные ионизирующим излучением. Если ловушки не оказывают значительного влияния, то пех = Рех- Как и в случае уравнения (6.13), одним или несколькими членами в правой части уравнения (6.14) можно пренебречь из-за больших различий в концентрациях или подвижностях. Величины \in и цр в уравнении (6.14) не могут быть теми же самыми, что и в уравнении (6.13), если становится заметным рассеяние электронов и дырок, однако при комнатной температуре этот фактор редко оказывается существенным.

шетки рприм, определяется присутствием примесей (загрязнений или легирующих элементов), которые нарушают идеальную периодичность кристаллов и увеличивают упругое рассеяние электронов. При небольших концентрациях примесей удельное сопротивление изменяется пропорционально их концентрации. В металлах с более высокой концентрацией и твердых растворах двойных сплавов удельное сопротивление приблизительно пропорционально х(\—х) (х — атомная концентрация одного из компонентов сплава [Л. 43]).

где v—средняя скорость движения электронов. При v= 1,6-10е м/с и т = 2 • 10~14 с Я = 2 • 10~8 м, что примерно в 100 раз больше межатомных расстояний в решетке меди. Это еще раз подтверждает тот факт, что рассеяние электронов происходит не на узлах решетки, а на ее дефектах.

В области высоких температур основное значение имеет рассеяние электронов на тепловых колебаниях решетки — на фононах. Поэтому средняя длина свободного пробега электронов должна быть обратно пропорциональна концентрации фононного газа: Я те 1/Пф. Так как, согласно данным табл. 4.1, в области высоких температур Пф xi Т, то К со 1/Т. Подставляя это в (7.12) и (7.14), получаем: - для невырожденного газа

Измерение изменения электросопротивления стали 018Н10Ш в процессе малоциклового нагружения при 650° С (рис. 2, а) показало, что эта характеристика вначале возрастает, а затем снижается до величины, меньшей, чем электросопротивление закаленной стали. Ход изменения электросопротивления обусловливается влиянием двух факторов: возникновением выделений, вызывающих рассеяние электронов проводимости (повышение электросопротивления), и обеднением пересыщенного твердого раствора легирующими элементами, определяющими снижение электросопротивления. Максимум электросопротивления достигается тогда, когда размер выделений сопоставим с длиной волны электронов проводимости (5—10 А по Мотту), т. е. на первой стадии старения. При дальнейшем увеличении размеров выделений электросопротивление начинает падать, как вследствие уменьшения рассеяния электронов на выделениях, так и за счет уменьшения электросопротивления матрицы. В момент накопления деформации и появления микротрещин электросопротивление возрастает, причем в момент появления микротрещины наблюдается резкий скачок электросопротивления. При малоцикловом нагружении по схеме растяжение — сжатие в полуцикле растяжения электросопротивление увеличивается вдвое, по сравнению с полуциклом сжатия (рис. 2, б).

Ряд исследований структурных изменений при деформационном старении в данной работе выполнялся путем изучения на просвет тонких фольг. Ценность получаемых этим методом результатов определяется возможностью непосредственного наблюдения отдельных дислокаций и дислокационных систем, а также изменения их контраста в процессе старения. Вряд ли можно ожидать заметного влияния (при данной концентрации углерода) примесей у дислокаций на рассеяние электронов по сравнению с их рассеянием, вызы- 241

где log Л^ — среднее генеральной совокупности; а — среднее квадратическое отклонение генеральной совокупности. Однако зачастую обнаруживается, что логарифмически нормальное распределение неточно описывает рассеяние долговечности в области экспериментальных значений, представляющих наибольший интерес при проектировании. Поэтому были предложены и другие распределения — Вейбулла и экстремальных значений [10]. Коэффициент, характеризующий разброс долговечности, часто определяется следующим образом:

Рассеяние долговечности, как показано выше (см. гл. 2), зависит от структурного состояния стали.

Показатели выносливости характеризуются большим разбросом отд. значений (см. Рассеяние механических свойств). Чем неоднороднее структура сплава, тем выше рассеяние свойств при повторных нагрузках. Как правило, высокопрочные материалы обнаруживают большее рассеяние характеристик долговечности и прочности, чем сплавы средней и невысокой прочности (рис. 4). Рассеяние зависит от асимметрии цикла; при данной амплитуде напряжения рассеяние при симметричном цикле обычно ниже, чем при асимметричном. Рассеяние долговечности увеличивается с уменьшением амплитуды напряжения.

Прочность при повторных нагрузках зависит от размеров образца или детали, уменьшаясь с увеличением последних. Однако, чем больше диаметр образца, тем меньше рассеяние долговечности. Поэтому пределы выносливости, определенные для малых вероятностей разрушения, на больших и малых образцах будут сближаться

данные о снижении усталостной прочности сплавов 7075 (аналог В95) и дуралюмина лишь в области высоких повторных напряжений. Отмечается, что анодированные образцы обнаруживают значительно большее рассеяние долговечности, чем неанодированные (рис. 13). Анодирование в хро-

Особенно большое рассеяние (рассеяние долговечности) отмечается при длительных статич. и усталостных испытаниях. В табл. 2 приведены в порядке возрастания долговечности 44 образца диаметром 6,74 мм из алюминиевого сплава В 95, испытанных на консольный изгиб при макс, напряжениях цикла 21 и 30 кг/.и.и2.

При усталостных испытаниях рассеяние-долговечности увеличивается со снижением уровня напряжений. Рассеяние в значительной мере зависит от формы и размеров образцов. У образцов с корсетной рабочей частью рассеяние выше, чем у образцов, рабочая часть к-рых имеет форму равного-сопротивления; с увеличением поперечных размеров рассеяние снижается. Рассеяние уменьшается также с ростом уровня концентрации напряжений, если сравнение производить при одинаковых номинальных напряжениях или при одинаковых средних долговечностях. Эта зависимость объясняется тем, что с увеличением уровня концентрации напряжений возрастают макс. напряжения в зоне концентрации, а с ростом напряжений уменьшается рассеяние. Если же сравнение производить при одинаковых макс, напряжениях в зоне* концентрации, то не обнаруживается зависимости хар-к рассеяния долговечности от уровня концентрации напряжений. Нельзя, однако, полагать, что хар-ки рассеяния, определенные по результатам одного опыта, совпадут с соответствующими: генеральными хар-ками.

---------—. рассеяние долговечности

Расплющивание, проба 3—321 Рассеяние долговечности 3—107

Коэффициент надежности т) учитывает рассеяние долговечности и уровня нагрузок, а также возможности различного рода неточностей и незнания при оценке долговечности. Величина этого коэффициента существенно зависит от способа обеспечения безопасности по условиям усталостной прочности - безопасный ресурс или эксплуатационная живучесть.

Рассеяние долговечности 4, 70 Растяжение — сжатие 45, 115, 122 Релаксация напряжений 125, 188