Вследствие асимметрии

При температуре до 35° С коррозионная стойкость титана в аэрированных растворах фосфорной кислоты удовлет-ворительна при концентрации не выше 30% (рис. 191). С по-вышением температуры граница устойчивости титана значительно смещается в сторону меньших концентраций. При 100° С устойчивость титана сохраняется в кислоте концентрации менее 3%. Зависимость скорости коррозии титана от концентрации серной кислоты имеет сложный характер. Это объясняется тем, что серная кислота меняет свои свойства с изменением степени гидратации, зависящей от концентрации. Характер этой зависимости при 40°С показан на рис. 192, на котором наблюдается два максимума скорости растворения титана — при концентрациях 40 и 75%. При достижении первого максимума серная кислота имеет высокие значения электропроводности и концентрации водородных ионов; процесс выделения водорода при этом усиливается вследствие адсорбции водорода титаном. Второй максимум соответствует восстановлению серной кислоты до сероводорода и свободной серы.

Вал, установленный в подшипнике с зазором А (рис. 341, а), под действием постоянной нагрузки Р занимает эксцентричное положение; по обе стороны от точки наибольшего сближения вала и подшипника зазор принимает форму клиновидной щели. Вращаясь, вал,увлекает с собой масло. Первый слой масла, смачивающий вал, увлекается вследствие адсорбции масла металлической поверхностью вала, последующие слои — вследствие внутренней вязкости масла. Вал таким образом действует как насос, нагнетающий масло в клиновидную щель.

Движение масла в зазоре подшипника происходит следующим образом. Скорость слоя масла, смачивающего цапфу, вследствие адсорбции масла металлом, равна скорости цапфы. Скорость слоя масла, смачивающего неподвижный вкладыш, по тем же причинам равна нулю.

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемо-сорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриф-фитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания.

Полагают, что это связано с изменением объемно-коллоидных свойств таких ингибиторов вследствие адсорбции ПАВ на межфазовой поверхности раздела мицелл и микрокапелек углеводорода. Таким образом, происходят своеобразная блокировка адсорбционно-активных групп коллоидного ингибитора и снижение его способности экранировать .поверхность металла от агрессивной среды.

Вторая стадия фреттинг-коррозии (инкубационная) характеризуется развитием коррозионно-усталостных процессов и формированием коррозионно-активной среды вследствие адсорбции на окислах влаги и кислорода. Скорость изнашивания на этой стадии обычно невелика. Износ связан с образованием и удалением из зоны контакта разрушающихся окисных пленок»

Снижение прочности под влиянием влаги или другого адсор-бата обычно связывалось с уменьшением поверхностной энергии вследствие адсорбции на поверхности молекул из газовой фазы. Очевидно, адсорбат не может влиять на расширение трещины путем уменьшения величины а за счет сорбции на поверхности уже сформировавшейся трещины. Адсорбат должен влиять на прочность связи в вершине трещины, т. е. вызывать уменьшение значения а посредством уменьшения энергии когезии.

онной кривой (рис. 1), измеренной на этом металле в кислых растворах в определенных условиях, двух участков активного растворения (соответственно двух максимумов тока) [ 9,42]. Первый максимум тока связывает-^ ся с пассивацией никеля вследствие адсорбции кислородсодержащих частиц ?9]. Предполагается также возможность образования в этих условиях окисла состава N10 в результате взаимодействия никеля с молекулами воды [ 43] . Растворение металла на втором участке поляризационной кривой объясняется адсорбционным вытеснением кислорода с поверхности никеля сульфат-ионами [ 9,34]. Высказывается также предположение о возможной связи этого активационного эффекта с изменением кристалло-химических характеристик поверхности, которые являются функцией ее субмикрорельефа, меняющегося в зависимости от потенциала [44 ] .

Вначале под эффектом Ребиндера понимали собственно умень-шение прочности и облегчение деформации при снижении уровня поверхностной энергии вследствие явления адсорбции. В последнее время представление об этом эффекте существенно расширилось. Было доказано, что уровень поверхностной энергии снижается не только вследствие адсорбции, но и в результате внешней поляризации. Эффект Ребиндера объясняет явления трения и изнашивания, фреттинг-коррозии, причины разрушений в средах, открывает путь к созданию материалов с заранее заданными свойствами, а также используется при усовершенствовании процессов протяжки, штамповки и диспергирования твердых тел.

В соответствии с адсорбционной теорией разупрочняющее воздействие сред^ при статическом и циклическом нагружении металла объясняется преимущественно снижением поверхностной энергии вследствие адсорбции компонентов среды на поверхности металла [91]. Имеются весомые экспериментальные результаты, подтверждающие значительную роль адсорбционных явлений в разупрочнении сталей и сплавов. Так, между адсорбцией и склонностью сталей к растрескиванию в среде в ряде случаев просматривается определенная корреляция. Стали, обладающие высокой адсорбционной способностью по отношению к компонентам среды, характеризуются низким сопротивлением растрескиванию. Никель, например, уменьшая адсорбируемость ионов хлора на поверхности, повышает стойкость аустенитных сталей к растрескиванию. Высокомолекулярные спирты, активно адсорбирующиеся на поверхности стали, ускоряют рост трещин [о, 17, 18, 71]. Однако адсорбционная теория при всей ее важности не универсальна.

Анализируя спад величины электродного потенциала по мес-. ту СОП и спад тока гальванопары СОП — „старая" поверхность, следует отметить, что эти характеристики едва ли сравнимы. Спад потенциала по месту СОП определяется формированием на ней пленок вследствие адсорбции и протекания на СОП как катодного, так и анодного процесса. Спад тока гальванопары обусловлен адсорбцией на СОП и протеканием на ней преимущественно анодного процесса. Установлено, что в момент короткого замыкания СОП со „старой" поверхностью в электролите (площадь „старой" поверхности в 100 раз больше площади поверхности СОП) потенциал СОП мгновенно сдвигается в положительную сторону и становится равным потенциалу „старой" поверхности [62]. Таким образом, как в рассмотренной гальванопаре, так и в реальной трещине потенциал по месту СОП вследствие короткозамкнутого режима гальванопары практически равен потенциалу „старой" поверхности (потенциалу стенок трещины).

При внецентренном нагружении шатуна силой сжатия (рис. 52, а) в стержне шатуна возникают дополнительные напряжения изгиба, из-за чего приходится увеличивать сечение стержня, а следовательно, и массу конструкции. Тот же недостаток, но в меньшей степени, присущ конструкции на рис. 52,6, где внецентренный изгиб возникает вследствие асимметрии сечения стержня относительно направления действия сил. В рациональной конструкции (рис. 52, в) с симметричными относительно нагрузки сечениями нагрузка приводится к чистому сжатию; при прочих равных условиях масса конструкции получается наименьшей.

Вследствие асимметрии сечений корпус имеет неодинаковую жесткость: меньшую в плоскости стыка и большую в перпендикулярном к нел