Равномерном растворении

Рисунок 2.1.1 - Распределение напряжений в пластине при ее равномерном растяжении: а — неповрежденная пластина; б - пластина с трещиной

Значительный интерес представляют задачи взаимного влияния хаотически или определенным образом ориентированных трещин, так как при любой предварительной обработке реальные материалы содержат большое число мнкродефектов различного рода, разлитие которых под действием внешних нагрузок приводит к появлению целых систем трещин. В этом направлении детальному изучению подверглись задачи, связанные с взаимодействием трещип одинаковой и различной длины, расположенных вдолъ одной оси [7, 169, 355, 357]. Например, в случае системы трещин разной длины, параллельных некоторому направлению, наибольшую опасность представляет та из них, движение которой начинается первой [169]. Во всех этих случаях механизм развития трещин подобен одиночной, разлитие которой при равномерном растяжении плоскости происходит неустойчиво. Однако экспериментальные данные указывают на то, что для систем трещин в определенных условиях возможно упрочнение плоскости 153].

Прежде чем перейти к рассмотрению изменений, происходящих в поверхностном слое металла при фрикционном взаимодействии, отметим, что хрупкость и пластичность твердого тела не являются свойствами, присущими ему независимо от напряженного состояния. При одних напряженных состояниях, определяемых совокупностью внешних механических воздействий, тело может быть пластичным, а при других - хрупким. При всестороннем равномерном растяжении материал становится хрупким, так как пластические деформации в нем не развиваются. В случае неравномерного всестороннего сжатия в зависи-

Рисунок 2.1.1 - Распределение напряжений в пластине при ее равномерном растяжении: а - неповрежденная пластина; б - пластина с трещиной

Известны опыты А. Ф. Иоффе по изучению разрушения материалов при всестороннем равномерном растяжении, которое реализуется в центре быстро нагреваемого шара. В этом случае напряженное состояние в шаре неоднородно.

При всестороннем равномерном растяжении

Рис. 9.54. Напряжения в пластине с отверстием: а) при равномерном растяжении в двух направлениях; б) при чистом сдвиге.

где р — истинное сопротивление, т. е. сопротивление деформации при линейном равномерном растяжении.

(при равномерном растяжении цилиндра по образующей);

Коэффициент концентрации при равномерном растяжении по образующей стенки цилиндра

Все расчеты проведены при одномерном температурном поле t = t (r), задаваемом по (2.80), или при равномерном растяжении вала. Один расчет (серия 41) проведен для двумерного поля температур t=t (r,z). На этом заканчиваются осесимметричные задачи.

творения железа и хрома из сплавов различного состава. На рис. 4.17 представлены зависимости от потенциала парциальных скоростей растворения железа и хрома из сплава Fe-0,85 % Cr в растворах различной кислотности. Отношение количеств железа и хрома, переходящих в раствор, как это следует из сравнения токов на парциальных кривых для железа и хрома, хорошо согласуется с отношением этих элементов в исходном сплаве, что говорит о равномерном растворении сплавов. С ростом рН раствора скорость растворения железа из сплава при всех потенциалах возрастает. То же наблюдается и для растворения хрома из сплава. Результаты, представленные на рис. 4.17, суммированы на рис. 4.18. Последний показывает, что закономерности влияния рН на кинетику активного растворе-

При равномерном растворении латуней постоянно сохраняется обогащенный медью слой, толщина которого тем меньше, чем выше анодный ток [5.15]. Из-за селективного растворения цинка поверхностный слой имеет высокую концентрацию неравновесных вакансий [5.5, 5.15]. Это обусловливает высокие значения коэффициентов диффузии цинка в поверхностном слое [5.16] и повышенную активность атомов меди [5.17]. Последнее является причиной растворения медной составляющей латуней при потенциалах, при которых окисление меди из собственной фазы невозможно. Анодный процесс на сс-латунях контролируется рас-

Неравенство ZA/L>! означает, что в раствор преимущественно перешел компонент А по сравнению с компонентом L. О результатах растворения В можно судить только по второму коэффициенту ZB/i,, который при ZA/X,>! может быть как больше, так и меньше .единицы. При равномерном растворении сплава ZA/.L = ZB/I, = ZA/B=I.

где }А и jB — наблюдаемые, потоки компонентов А и В, а JOA и JOB — потоки этих же компонентов, которые имели бы место при равномерном растворении сплава. Несоответствие ZA и ZB коэффициентам 2А и ZB видно хотя бы из того, что ZAZB?=I. '

3.1. РАВНОМЕРНОЕ РАСТВОРЕНИЕ. ОБОГАЩЕННАЯ ЗОНА ПРИ РАВНОМЕРНОМ РАСТВОРЕНИИ СПЛАВА

При равномерном растворении (коррозии) компоненты окисляются и переходят в раствор со скоростями, пропорциональными их содержанию в объеме сплава [см. формулу (3.4)]. Поэтому равномерное растворение иногда называют пропорциональным. На этой стадии процесса «се мгновенные значения коэффициентов селективности Z,(t) обращаются в единицу и перестают зависеть от времени.

Обогащение поверхности электроположительным компонентом при равномерном 'растворении сплава было доказано и различными 7~спектрометрическими методиками с непре-" рывной регистрацией радиоактивности раствора [11]. В наиболее простом случае доказательство обогащения и расчет б эфф осуществляется наблюдением за радиоактивностью

Поскольку при равномерном растворении сплава окислению подвергаются сразу все его составляющие, то исходя из простых термодинамических принципов можно полагать, что соответствующий анодный потенциал Должен превышать обратимые электродные потенциалы по каждому из компонентов (см. разд. 1.3). Таким образом, термодинамическая возможность равномерного растворения двухком'понентного А,В-сплава должна состоять в выполнении неравенства

Обратимся к анодным 'поляризационным кривым для равномерного растворения сплава CuSOZn и чистой меди Си0, полученным радиометрическим методом в. обескислороженном растворе 1М NaCl+0,01 M HC1 (см. рис. 1.12) [26]. В концентрированном хлоридном растворе окисление меди из собственной фазы и из сплава происходит в области потенциалов, отвечающих электрохимической устойчивости растворителя (воды), идет в условиях, близких к обратимым, а продуктом ее окисления являются только одновалентные ионы Cu+ [111]. По этим причинам система Cl~,Cu+/Zn—Си оказывается наиболее удобной для выделения принципиальных сторон равномерного растворения, так как обратимое окисление металла описывается наиболее простыми закономерностями —' диффузионной кинетикой и приводит к нернстовскому наклону Е, lg i-яоляризационной кривой (при 298 К равному 59/z ' милливольт, z— заряд катиона) [26, 112]. При равномерном растворении 7п,Си-еплава непосредственно на его поверхности будут 'присутствовать только атомы меди, так как из-за большого различия стандартных пе-тенциалов Cu+/Cu°- и 7п2+/2п0-электродов и высокой скорости электрохимической стадии окисления цинка его поверхностная концентрация 'практически равна нулю. ~

а также ^принимая во внимание, что при равномерном растворении. •

равномерном растворении сплава . . 8 ., 106