Возрастании напряжения

Вагнер [4] предложил уточнение первого определения: металл является пассивным, если при возрастании потенциала электрода скорость анодного растворения в данной среде резко падает. Вариант: металл является пассивным, если при возрастании концентрации окислителя в растворе или газовой фазе скорость окисления в отсутствие внешнего тока становится меньше, чем при более низких концентрациях окислителя. Эти альтернативные определения равнозначны в тех условиях, где применима электрохимическая теория коррозии.

Представляет интерес расположение катионов в твердых растворах, состо; ящих из ферритов со структурой нормальной и обращенной шпинелей. В феррите с нормальной структурой ионы цинка и кадмия занимают тетраэдрические промежутки, а в ферритах с обращенной структурой (ионы характеризующих металлов в октаэдрических порах) тетраэдрические поры заняты ионами Fe+ + +. По мере увеличения концентрации феррита со структурой нормальной шпинели- количество Fe+ + + в тетраэдрических промежутках уменьшается настолько насколько увеличивается количество ионов Zn++ или Ld в этих промежутках. Ионы Fe+ + + как бы вытесняются ионами Zn+ + и Cd+ + в октаэдрйческие места. Количество магни-тоактивных ионов в октаэдрических промежутках вследствие этого увеличивается, а в тетраэдрических — уменьшается, следовательно, намагниченность насыщения смешанного феррита увеличивается, что происходит при возрастании концентрации в нем антиферромагнитного феррита- до 40-50 мол. % (рис. 136). При дальнейшем увеличении концентрации антиферромагнитного феррита суммарный магнитный момент смешанных ферритов начинает уменьшаться, что является результатом В—В взаимодействия, приводящего к антипараллельному расположению ионов Fe+ + + в октаэдрическои под-решетке.

Однако при условии возрастания толщины пленок коэрцитивная сила может остаться постоянной Сильное влияние на величину коэрцитивной силы оказывает рН раствора Особенно резко оно начинает сказываться при переходе к растворам с рН> 8 В качестве буферных добавок используют в основном соли аммония и борную кислоту При возрастании концентрации буферных добавок магнитные свойства проходят через максимум

Иоханнсон и др. установили, что адсорбция различных аппретов; на поверхности стекла и окиси кремния при изменении концентрации раствора силана различна (ряс. 2). Кривые адсорбции для 3-метакрилоксипропилтриметоксисилана и 3-(2/,3/-эпоксипропок* си)пропилтриметоксисилана одинаковы., причем кривая выпукла по отношению к оси абсцисс при возрастании концентрации раствора силана в интервале 0—0,6 вес. %. Кривая для АПС вначале-круче, но быстро становится пологой в том же диапазоне концен-

Затем при возрастании концентрации бактерий (более 107 клеток/мл) скорость, коррозии уменьшается в результате потребления кислорода и выделения углекислого газа аэробными бактериями. Кроме того, колонии микроорганизмов на металле образуют фазовые слои, препятствующие диффузии кислорода к поверхности металла. Такие слои не являются сплошными, поэтому равномерная коррозия может перейти в более опасный вид — локальную коррозию. Скорость локальной коррозии во времени снижается:

7 2 ~3 ^ ~S щелочность (рН 10,5), а при дальней-Q а/ шем возрастании концентрации инги-

эффективную растворимость водорода [224]. Эти экспериментальные трудности дополнительно осложняются возможностью образования гидридов по деформационно-ин-дуцированному механизму [225] при содержании водорода гораздо ниже эффективного предела растворимости [224]. Во-вторых, сомнение в справедливости критерия участия гидридов в процессе разрушения связано с наблюдением [226], согласно которому при повышении содержания алюминия в сплаве преимущественное выделение гидридов происходит не на плоскости {1010}, а на базисной или близких к ней плоскостях (ср. рис. 38). В частности, наблюдались гидриды (1017) [226] (рис. 39), аналогичные гидридам, образующимся в сплавах циркония [227]. При возрастании концентрации водорода образуются и гидриды {1010}, что согласуется с данными, полученными ранее [221]. Однако из рис. 34 следует, что при КР содержание водорода должно быть относительно низким. Таким образом, участие гидридов в разрушении титановых сплавов при КР йельзя исключать на основании рассмотренных выше кристаллографических данных.

при температуре 120 °С. Для поддержания достаточно высокой стойкости при возрастании концентрации растворенного кислорода необходимо увеличивать суммарное содержание хрома и молибдена в сплаве. Фер-ритные нержавеющие стали, содержащие 21—23 % Сг и 3—5 % Мо, обладали стойкостью в морской воде при температуре 120 "С и концентрации кислорода 200—500 мкг/кг.

подвержены коррозии под напряжением в растворах щелочей. Поскольку и феррит, и аустенит пассивируются в растворах щелочей даже очень высоких концентраций, причины растрескивания в этом случае следует искать, очевидно, в смещении потенциала пробоя в отрицательную сторону и вызванном в связи с этим уменьшении величины области пассивации при возрастании концентрации щелочи.

коррозии наблюдается при возрастании концентрации кислорода от 2 до 10 мг/л. Если кислород, содержащийся в растворе, заменить азотом, коррозионные потери уменьшаются. Скорость коррозии в этом случае постоянна во времени. Е. Герцог [111,198] установил, что в разбавленных растворах хлористого натрия скорость коррозии сплавов алюминия с медью увеличивается с ростом концентрации кислорода в растворе. В растворах, содержащих ионы хлора, алюминий корродирует в активном состоянии. С увеличением концентрации кислорода в растворе скорость катодного процесса возрастает, что приводит к смещению стационарного потенциала алюминия

Согласно Вагнеру [393] приведенные выше рассуждения могут быть распространены также на изменения растворимости и активности в тройных растворах. Иеллинек и Рознер [143], Зейт и Краус .[336] и Харгривс [100] нашли, что активность цинка в а-латуни увеличивается экспоненциально с возрастанием концентрации цинка. Бирченел [28] и Гутман [98] объяснили этот результат, предположив, что энергия связи между соседними атомами меди и цинка превышает среднюю энергию связи между одинаковыми атомами. Можно предложить и другое объяснение. При введении цинка в медь концентрация электронов, а следовательно, и их парциальная молярная энергия возрастают. Следовательно, если игнорировать взаимодействия между металлическими ионами, нужно ожидать тенденции к уменьшению способности к растворению цинка при возрастании концентрации последнего до величин, превышающих концентрацию в идеальном растворе. Это объяснение подтверждается измерениями давления пара цинка, проведенными Харгривсом [100] (табл. 1). Алюминий, который вносит три валентных электрона, увеличивает давление насыщенного пара цинка в а-латуни, на что указывает уменьшение растворимости цинка при данном парциальном давлении пара цинка. В противоположность этому никель, не вносящий валентных электронов, уменьшает давление насыщения цинка в латуни, что соответствует увеличению растворимости цинка при данном парциальном давлении его пара.

Эффективный к.п.д. дуги при сварке под слоем флюса в силу специфики процесса выше, чем при сварке с защитных газах, и изменяется в пределах г = 0,77 — 0,92. При возрастании напряжения на дуге значение т) уменьшается в пределах указанного диапазона, при снижении напряжения — возрастает. Значение г\ зависит также от марки флюса. Ориентировочно значение т\ при сварке под флюсом можно выбрать по графику (рис. 1.18).

Основы теории пластической деформации. На монокристалл (рис. 53, а) действует напряжение а, которое можно рассматривать» состоящим из двух напряжений: нормального 0„ и касательного ат. Под влиянием нормальных напряжений кристалл упруго деформируется, в дальнейшем при возрастании напряжения наступает разрушение металла путем отрыва одной его части от другой (рис. 53, б). В этом случае металл претерпевает хрупкое разрушение.

Эффективный к.п.д. дуги при сварке под слоем флюса в силу специфики процесса выше, чем при сварке с защитных газах, и изменяется в пределах ц - 0,77 — 0,92. При возрастании напряжения на дуге значение т) уменьшается в пределах указанного диапазона, при снижении напряжения — возрастает. Значение г зависит также от марки флюса. Ориентировочно значение г) при сварке под флюсом можно выбрать по графику (рис. 1.18).

Следует подчеркнуть, что сделанное заключение относится к известной величине напряжения 500 МПа (или 50 кг/мм2), которая является расчетной характеристикой для работающих в эксплуатации дисков. Большему уровню напряжения, действующему в зоне старта усталостных трещин, будет соответствовать меньший период роста трещины. Определить этот период роста трещины можно по приведенной выше методике (см. соотношения (10.7)-(10.12), в которой изменится только величина напряжения, а следовательно, изменится предельная длина трещины и средняя величина скорости роста трещины или шага усталостных бороздок. При возрастании напряжения максимальная длина трещины до достижения предельного состояния уменьшится, средняя величина скорости возрастет, а поэтому период роста трещины уменьшится. Выполненные оценки периода роста трещины для уровня напряжения вплоть до 700 МПа (или 70 кг/мм2) в зоне старта трещины по соотношениям (10.8)-(10.13) показали, что с меньшим запасом на длительность роста трещины в межремонтный период предельное состояние также не будет достигнуто по критерию допущения развития трещин в дисках в эксплуатации.

Для разных материалов общий характер кривых релаксации напряжений оказывается сходным (см. рис. 4.66), однако формы кривых могут разниться довольно существенно. При возрастании./ напряжения стремятся обычно к некоторому отличному от нуля значению 0(оо). Длительный модуль определяется отношением Ет = а(оо)/е0, при а(оо)>0 ?'00>0.

При резком возрастании напряжения с некоторого уровня до более высокого наблюдается вначале резкое возрастание скорости ползучести (скорость ползучести соизмерима со скоростью на начальном участке кривой ползучести), затем она падает, а кривая зависимости еи от t асимптотически стремится к кривой, соответст-

ное течение, которое приводит к увеличению теплообмена между теплоотдающей поверхностью и газовым потоком. При повышении напряжения число направлений, в которых течет ток, увеличивается (фиг. 8, б) и, следовательно, пространство для радиальной конвекции уменьшается. В пределе в ходе этого процесса число направлений становится столь большим, что течение тока будет практически осесимметричным, и электростатические объемные силы не будут более вызывать радиальной конвекции (фиг. 8, в). Этот последний эффект и является причиной снижения интенсивности теплообмена при высокой подводимой электрической мощности. Модель электрического ветра учитывает повышение и последующее понижение теплоотдачи при монотонном возрастании напряжения.

Для большинства сплавов вполне удовлетворительные результаты дает нормальный процесс шлифовки на наждачной бумаге, влажная полировка и травление погружением или смачиванием. Однако -в ряде случаев предпочтение нужно отдать электрополировке, особенно если имеется опасность, что наклеп, полученный в процессе полировки, повлияет на структуру поверхности. Первым электрополировку для металлографической работы применил, повидимому, Жаке [126]. Его метод включает обычную на первом этапе механическую обработку образца для получения достаточно гладкой поверхности. Затем составляют цепь, в которой образец делают анодом; электролит подбирают так, чтобы в нем металл образца был растворим только слегка. При этих условиях концентрация металлических ионов на поверхности быстро достигает насыщения, после чего ток в основном зависит от градиента концентрации металлических ионов перпендикулярно поверхности. Выступы на поверхности связаны с большим градиентом концентрации и имеют тенденцию растворяться быстрее, чем впадины. Таким образом, электролиз приводит к сглаживанию, и при соответствующих условиях прекрасная полированная поверхность может быть получена без пластической деформации. Процесс регулируется в основном концентрацией поляризованных ионов, а это обусловливает характерную зависимость между плотностью тока и приложенным напряжением (рис. 132). При возрастании напряжения плотность тока сначала возрастает до некоторого максимума, затем несколько снижается и остается постоянной, пока в электролите не начнется новый процесс (обычно выделение кислорода). Наиболее удовлетворительные результаты обычно получаются при напряжении, которое соответствует правому краю горизонтального участка приведенной кривой, как показано стрелкой на рис. 132. 16*

Для большинства сплавов вполне удовлетворительные результаты дает нормальный процесс шлифовки на наждачной бумаге, влажная полировка и травление погружением или смачиванием. Однако -в ряде случаев предпочтение нужно отдать электрополировке, особенно если имеется опасность, что наклеп, полученный в процессе полировки, повлияет на структуру поверхности. Первым электрополировку для металлографической работы применил, повидимому, Жаке [126]. Его метод включает обычную на первом этапе механическую обработку образца для получения достаточно гладкой поверхности. Затем составляют цепь, в которой образец делают анодом; электролит подбирают так, чтобы в нем металл образца был растворим только слегка. При этих условиях концентрация металлических ионов на поверхности быстро достигает насыщения, после чего ток в основном зависит от градиента концентрации металлических ионов перпендикулярно поверхности. Выступы на поверхности связаны с большим градиентом концентрации и имеют тенденцию растворяться быстрее, чем впадины. Таким образом, электролиз приводит к сглаживанию, и при соответствующих условиях прекрасная полированная поверхность может быть получена без пластической деформации. Процесс регулируется в основном концентрацией поляризованных ионов, а это обусловливает характерную зависимость между плотностью тока и приложенным напряжением (рис. 132). При возрастании напряжения плотность тока сначала возрастает до некоторого максимума, затем несколько снижается и остается постоянной, пока в электролите не начнется новый процесс (обычно выделение кислорода). Наиболее удовлетворительные результаты обычно получаются при напряжении, которое соответствует правому краю горизонтального участка приведенной кривой, как показано стрелкой на рис. 132. 16*

Осциллятор представляет собой генератор затухающих по амплитуде переменных высокочастотных (100...300 кГц) импульсов высокого напряжения (около 3 кВ). Применяют две схемы включения осциллятора в цепь дуги — параллельную и последовательную. В схеме параллельного включения (рис. 5.25) трансформатор 71 промышленной частоты 50 Гц повышает напряжение сети до 3 ...6 кВ. Его вторичная обмотка подключена к разряднику F, входящему в колебательный контур Ск — LK, в котором возникают колебания частотой 150...300 кГц. При возрастании напряжения на выходе трансформатора заряжается конденсатор Ск.

ствуют указанным выше внутренним напряжениям at. В отличие от этого препятствия ближнего порядка оказывают сопротивление движению дислокаций при пересечении ими леса дислокаций. Для преодоления этих препятствий требуется небольшая энергия, дислокации легко могут преодолеть их с помощью, например, тепловой энергии. Следовательно, напряжения, необходимые для преодоления препятствий ближнего порядка, при повышении температуры уменьшаются. Этим напряжениям ближнего порядка (термические напряжения От) соответствуют указанные выше эффективные напряжения. Рассматривая внутренние напряжения с помощью уравнений (3.7) и (3.8), можно качественно представить изменение скоростей неустановившейся и установившейся ползучести (рис. 3.23, а). На рис. 3.23, б приведена схема, иллюстрирующая увеличение скорости ползучести при резком возрастании напряжения, аналогичная схеме, показанной на рис. 3.22. Если предположить, что при резком изменении напряжений дислокационная структура материала не изменяется, то можно считать внутренние напряжения до и после резкого изменения напряжений постоянными. Если уравнение (3.8) представить в виде