Равномерное растворение

волокон при поперечном нагружении композита с 65%-ным объемным содержанием волокон. Хотя среднее приложенное на достаточном расстоянии напряжение представляет собой равномерное растяжение в одном из главных направлений и равно нулю в другом, иа условий непрерывности на прямолинейных границах следует неравномерность напряжений на границах элемента. Максимальное напряжение на внутренней поверхности раздела является растягивающим и равно примерно удвоенной величине внешнего приложенного напряжения. Во втором главном направлении возн! *ают также незначительные сжимающие напряжения, достигают,! ' максимальной величины, равной приблизительно одной трет:_ от внешнего приложенного напряжения. Если бы вместо растягивающего напряжения приложить внешнее сжимающее, то на поверхности раздела напряжения изменили бы знак и вдоль второй главной оси возникло бы растягивающее напряжение. Таким образом, и растягивающие, и сжимающие внешние нагрузки могут вызывать растягивающие напряжения на поверхности раздела.

Для некоторых целей, например для оценки прочности связи, может быть полезно изучение поведения простых моделей волокно — матрица. Существует много такого рода исследований, относящихся к статическому нагружению, но очень небольшое количество для циклического нагружения. Для изучения прочности поверхности раздела на растяжение имеется альтернатива: либо нагружать волокно вдоль его оси на сжатие, вследствие чего, очевидно, возникнет равномерное растяжение по поверхности раздела; либо подвергать волокна поперечному растяжению, в результате чего возникнет неоднородное распределение напряжений "около поверхности раздела. Оба метода связаны

b. Двухосное равномерное растяжение пластинки. Кольцо трактуется как моментный криволинейный стержень. Графики приведены для частного случая, когда Е\ — Е2.

11. Коэффициент Лоде. Если на некоторое напряженное состояние наложить дополнительно всестороннее равномерное растяжение (сжатие), то размеры всех кругов напряжений не изменяются, но вся фигура смещается вдоль оси <т вправо (влево). Для девиатора напряжения диаграмма Мора характеризуется определенным относительным расположением центров окружности и начала координат системы сгт, которая, поскольку в девиаторе нормальные компоненты напряжений обозначаются символом s, переходит в систему sr (рис. 5.31, а); сумма расстояний от центров большого и среднего кругов до начала координат равна по абсолютному значению расстоянию от центра малого круга до начала координат.

Согласно (8.61), площадь поперечного сечения стремится к нулю. Фактически при очень больших деформациях равномерное растяжение становится неустойчивым и в каком-то из сечений образуется шейка. Однако отрезок времени до образования шейки мало отличается от отрезка времени *кр.

Для отыскания коэффициентов воспользоваться пятью опытами (осевое растяжение, осевое сжатие, чистый сдвиг, всестороннее равномерное сжатие, всестороннее равномерное растяжение.)

(9.106) соответствует комбинация таких видов деформации как равномерное ".растяжение разной интенсивности в двух направлениях, чистый сдвиг, чистый 'изгиб и некоторые более сложные случаи деформации.

2. Всестороннее равномерное растяжение или сжатие:

Продольное усилие N. вызывающее равномерное растяжение или сжатие в сечении, равняется сумме проекций на ось О (брус) нагрузок, приложенных к детали по одну сторону (например, слева) от рассматриваемого сечения.

Продольное усилие N, вызывающее равномерное растяжение или сжатие в сечении, равняется сумме проекций на ось О нагрузок, приложенных к де-

В табл. 2.3 отражена часть серий расчетов. В каждой серии (горизонтальная строка таблицы) варьировалось распределение температуры. Параметру нагружения п придавались значения О, 1, 2, 4, 6, 10, 20. При п = 0 реализовалось равномерное растяжение вала или пластины; при п > 0 распределение температуры определялось зависимостью (2.80). При этом перепад температур по толщине вала (пластины) во всех расчетах с п ^ I •оставался неизменным и равным 100 °С.

Использование растворителя с малой величиной Е означает понижение общей агрессивности раствора [см. уравнение (237)], хотя избирательность его действия возрастает. Наоборот, «агрессивный» растворитель с высоким в не оказывает избирательного действия, а вызывает общее равномерное растворение поверхности с высокой скоростью (для е = 80 имеем всего ЯА/ЯВ =2 при AL = 2 эВ).

Использование растворителя с малой величиной е означает понижение общей агрессивности раствора [см. уравнение (250)], хотя избирательность его действия возрастает. Наоборот, «агрессивный» растворитель с высоким е не оказывает избирательного действия, а вызывает общее равномерное растворение поверхности с высокой скоростью (для е = 80 имеем всего RA/RB — 2 при AL = 2 эВ).

При растворении сплавов возможен переход в раствор отдельных их компонентов либо в том же соотношении, что и в самом сплаве (равномерное растворение), либо в ином соотношении (избирательное растворение). На основе общих соображений избирательное растворение сплава должно сопровождаться обогащением его поверхности более благородным компонентом и иметь место при условиях, при которых скорости растворения составляющих сплав компонентов в индивидуальном состоянии заметно различаются друг от друга. Соответствующий анализ электрохимического поведения железа и хрома в активном состоянии позволяет предположить, что их сплавы в активной области потенциалов должны растворяться с преимущественным переходом в раствор хрома. В согласии с этим, анализ продуктов растворения стали Х13 в 0,1 н. серной кислоте при потенциалах отрицательнее потенциала пассивации (-0,25 в по н.в.э.) показал [66], что отношение количеств хрома и железа в растворе при этих потенциалах превышает то же отношение, соответствующее исходному сплаву.

Для боралюминия отмечено сильное коррозионное воздействие на поверхности раздела волокон с матрицей, возможно из-за образования боридов алюминия в проецессе изготовления материала. Отмечено также равномерное растворение алюминиевой матрицы с поверхности; питтинговой коррозии не обнаружено.

Взаимодействие сплава СС-<1 с конструкционными материалами было изучено В. А. Робиным [Л. 126]. Это исследование 'ограничивалось взаимодействием сплава с железом и сталью при температурах до 500° С. Исследования показали, что при действии сплава на железо происходит равномерное растворение металла с поверхности, при этом ни межкристалли'ческой, ни точечной коррозии не наблюдалось. Было установлено, что коррозия достигает своего максимального значения в первые часы контакта сплава с железом, после чего она практически прекращается. Так, например, при температуре 400—500° С глубина коррозии через первые 58 ч составила 0,0035 мм, а через остальные 622 ч всего только 0,0033 мм. Таким образом, даже три высоких температурах коррозия железа в сплаве не превышает 0,045 мм/год и, следовательно, в соответствии с ГОСТ относится к группе стойких материалов (4 балла). К этом же группе стойкости против сплава СС-1 относятся также стали. Робиньгм было обнаружено, что в диапазоне температур 200—500°С коррозия железа и сталей в сплаве практически не зависит от температуры.

Стационарный режим растворения сплава достигается тогда, когда соотношение скоростей диффузии А в сплаве и растворения Б с поверхности обеспечивает равномерное растворение сплава. Это условие выполняется при определенной толщине поверхностного слоя измененного состава 5 = #Ст (обычно составляющей 10~6-10~5 см). Скорость растворения сплава в стационарном режиме лимитируется, таким образом, диффузией А в объеме сплава.

Равномерное растворение, ножевой коррозии нет

При достаточном сдвиге электродного потенциала в анодную область окислению может подвергаться и электроположительный компонент, обеспечивая равномерное анодное растворение или равномерную коррозию сплава. Этот вид процесса обычно осуществляется при интенсивном анодном 'растворении Или при наличии в коррозионной среде окислителя, способного окислять оба компонента. Равномерное растворение наблюдается на различных двухкомпонент-ных и многокомпонентных фазах —как твердых растворах, так и интерметаллических соединениях, При этом фазы, богатые электроположительным металлом или же состоящие из компонентов, близких по своей электроотрицательности, показывают -и большую склонность к равномерному растворению [8]. Например, в солянокислых растворах для сплавов системы Znr^Cu кратковременное равномерное раство-

ч, рение удается наблюдать уже на (5-фазах, а при переходе к а-фазам этот тип процесса может сохраняться длительное время [8, 21]. Равномерное растворение характерно также и для твердых растворов системы Сг—Fe [9] и интерметал-лидов InAs, InAsa,. CdAs2 в серной кислоте, интерметалл идов. MgZn, AfNis, AINi, Sn8Cu3 в солянокислых растворах и т..д. [8]. Следует особо подчеркнуть, что характер растворения любого сплава может резко измениться в зависимости от состава раствора и присутствия в сплаве легирующих добавок. Например, р-фаза системы Zn—Си в растворах соляной • кислоты обнаруживает высокую склонность к СР, т. е. к обес-цинкованию, тогда как в смеси NH4C1+NH4OH она раство-"ряется равномерно [22]. Легирование 0-фазы небольшим количеством Sn, Si, Ge, Ag/Au и некоторыми другими элементами приводит к тому, что и в первом растворе она окисляется равномерно. Аналогичное свойство присуще и сс-фазам, модифицирование которых малыми добавками Al, As, P, Ni, Аи также в большинстве случаев сводит на нет их обес-цинкование [8, 23, 24]. Ингибирование обесцинкования этих х фаз может быть достигнуто введением в коррозионную среду

На первый взгляд может показаться, будто равномерное растворение происходит аналогично растворению чистого металла. Такая аналогия, однако, затрагивает лишь внешнюю сторону явлений и не учитывает их важного различия, состоящего в изменении анодных (коррозионных) потенциалов сплавв по сравнению с потенциалами чистого электроположительного компонента. Добавление электроотрицательного металла к электрополбжительному обычно приводит к некоторому- сдвигу анодной поляризационной, кривой ^равно-• мерного растворения в отрицательную область, т. е. к'облегчению анодного процесса. Например, отмеченный сдвиг отчетливо проявляется на многих двухкомпонентных системах—Zn—Си, Zn—Ag, Cr—Fe и т. д. [8, 9, 11, 26]. Облегчение анодного процесса, в свою очередь, обусловливает возможность окисления электроположительной составляющей при потенциалах более отрицательных, чем потенциал окисления ее собственной фазы. Это значит, что ионы положительного компонента приобретают возможность к обратному осаждению, но ,не в сам сплав, а в собственную фазу, выделяющуюся на . поверхности растворяющегося образца (см. рис. 1.1,6). О таком процессе говорят, что он протекает по механизму ионизации — обратного осаждения и называют пеевдоселективным растворением (ПОР) или псевдоселективной коррозией [8, П, 21]. Псевдоселективному растворению всегда предшествует равномерное растворение, при

Коэффициент ZA показывает, во сколько раз отношение концентраций компонентов А и В в растворе больше такого же отношения в сплаве. Если, например, преимущественному окислению и переходу в раствор подвергается компонент А, то ZA>! и соответственно ZB<1, так как из определений (1.21) — '(.1.22) следует, что ZAZB=!. В противоположном случае ZAl. Когда же оба компонента переходят в .коррозионную среду в количествах, пропорциональных их содержанию в сплаве, ZA — ZB=1 (равномерное растворение сплава). '

Рекомендуем ознакомиться:
Рассмотрены возможности
Рассмотрения процессов
Рассмотрения уравнения
Рассмотрение уравнений
Рассмотрении процессов
Рассмотрению некоторых
Рассмотренные зависимости
Рассмотренных процессов
Рассмотренного механизма
Рассмотреть некоторые
Радиационной безопасности
Рассмотрим эффективность
Рассмотрим диаграмму
Рассмотрим колебания
Рассмотрим материальную

Меню:

Главная страница Термины