Зернистой структуры

зернистая структура с малым содержанием перлита и крупными включениями графита. Механические свойства этих зон низкие.

Рис. 13. Структура металла: a — схема строения зерна металла; б — зернистая структура металла; в — субструктура зерна

Травитель 16 [1 мл ледяной уксусной кислоты; И г Na2PO4; 100 мл Н2О]. В работе [6] этот реактив рекомендуют для выявления текстуры на катаных, прессованных и тянутых полуфабрикатах. Образцы травят в кипящем растворе в течение 10—20 мин. Травитель 17 [100 мл HNO3; 25 мл НС1; 100 мл Н2О]. Этот реактив, свободный от плавиковой кислоты, также приведен в работе [6]. Зернистая структура алюминия высокой чистоты четко выявляется после травления при температуре раствора до 20° С в течение от 30 с до 5 мин (в зависимости от вида образца). Травитель 18 [водный раствор НС1; добавка FeCl3]. Зибель, Альтенпол и Коэн [15] с помощью этого травления устанавливаю^ периодическую ликвацию в чистом алюминии (рис. 92). Образцы, обработанные в растворе едкого натра, травятся в 10%-ном растворе соляной кислоты с добавкой 3—30 г хлорного железа на литр раствора в течение 1 —10 мин в зависимости от степени

сти. Поперечное сечение волокна имеет круглую форму (рис. 3, б), а внутренняя структура представляет собой сердцевину из вольфрама и оболочку из карбида кремния. Для поверхности борного волокна с покрытием из карбида кремния Borsic (рис. 4, а) характерна зернистая структура, аналогичная структуре поверхности волокна карбида кремния. При меньшем увеличении выявляется структура «кукурузного початка». На поперечном сечении таких волокон (рис. 4, б) видны сердцевина, из соединений WzBs и WB4, борная оболочка и покрытие из карбида кремния толщиной 3,8 мкм.

Разрушение материала — весьма сложный процесс, даже в случае идеализированного макроскопически однородного изотропного материала. Начало разрушения зависит от присущих материалу свойств (таких, как молекулярная и зернистая структура), от геометрии структуры и ее локальных характеристик (таких, как трещины и концентраторы напряжения) и от последовательности воздействия внешних нагрузок (т. е. механических, тепловых, химических и др.). Современный аппарат математики и физики для установления связи между этими факторами имеет ограниченные точность и сферу применения.

Обычно физический процесс разрушения можно разделить на три основные стадии, а именно: (1) образование трещины, (2) квазистатический рост трещины и (3) динамическое распространение трещины. Из всех этих трех стадий разрушения наиболее сложен процесс зарождения трещины; обычно упоминаются такие параметры, как зернистая структура для кристаллических материалов, скопление дислокаций, локальная молекулярная конфигурация для полимеров и др. Механический смысл значения этих параметров находится вне поля нашего рассмотрения.

Такая зернистая структура сохраняется до 1100° С. При 1150° С образуется новая сетка границ, границы кристаллитов и мелких зерен исчезают. В образовавшейся зернистой структуре уже нельзя выделить резко различные зерна (рис. 2, б), происходит как бы «усреднение» размеров зерен.

Таким образом, исследование роста зерна в конструкционной стали с помощью высокотемпературного микроскопа показало, что в горячедеформированном металле при относительно невысоких тепературах нагрева образуется разнозернистая структура и

Все реальные тела неоднородны. В одних случаях это очевидно, например, в бетоне отчетливо различимы включения крупного заполнителя и цементный камень, связывающий его куски; в некоторых видах горных пород легко обнаруживаются отдельные компоненты — минералы, образующие породу, например, в граните: полевой шпат, кварц, слюда. В других случаях для выявления неоднородности приходится прибегать к микроскопу, при помощи которого видна, например, неоднородная кристаллоидная (зернистая) структура стали или других сплавов. Экспериментально доказано неоднородное, дискретное строение материи. Все реальные, в том числе твердые, тела образованы из отдельных частиц — молекул, состоящих из атомов, которые имеют сложную структуру. Атом состоит из ядра и электронной оболочки. В свою очередь структура ядра атома также сложна, и нет предела для дальнейшего познания неоднородности материи. Вместе с тем все перечне1 ленные тела, начиная от стали и кончая бетоном, в некотором смысле и при некоторых условиях, ограничивающих общность, можно рассматривать как однородные. Речь идет об однородности в среднем, обнаруживаемой в том случае, когда объем рассматриваемого элемента тела намного превосходит объем структурных единиц, его составляющих.

При сквозной закалке свойства по сечению закаленной стали однородны. При несквозной закалке свойства меняются от поверхности к центру. Отпуск несколько выравнивает свойства по сечению. Однако у слабопрокаливающейся стали на поверхности, где после закалки был мартенсит, будет зернистая структура, а в центре, где был перлит, сохранится пластинчатая структура. Поэтому различие на поверхности и в центре будет только тех свойств, которые зависят от формы структурных

Фиг. 9. Характеристика механических свойств стали (0,8/„ С), имеющей зернистую и пластинчатую структуру при одинаковой твёрдости: 1—зернистая структура; 2—пластинчатая структура.

Возврат протекает при невысоких температурах, изменяет тонкое кристаллическое строение, понижает (на 20—30%) прочность и твердость и повышает пластичность. Возврат снимает о ц и ош в кристаллической структуре зерен без изменения зернистой структуры исходных металлов и сплавов.

Ультразвуковые: теневой импульсный эхо-метод резонансный Стенки при двустороннем доступе Поковки, прокат Стенки листов и труб Раковины, расслоения и т. д. То же, а также зоны крупно-зернистой структуры Расслоения

Травитель 41 [5 мл 48%-ной HF; 25 мл HNO3; 75 мл НС1]. Смесь царской водки с плавиковой кислотой рекомендуют для выявления зернистой структуры литейных сплавов. Травление проводят погружением в реактив или промывкой им. Для более быстрого просушивания образца его промывают теплой водой. Специально подготавливать для травления поверхности не требуется.

Травитель 11 [14,1 г СгО3; 17,6 мл HNO3; 100 мл Н2О]. Этот раствор рекомендуют для выявления зернистой, структуры в тер-мообработанных литейных сплавах, для которых не подходит реактив 10. Образцы протравливают погружением, немедленно промывают горячей водой и сушат в струе воздуха. Для травления деформируемых сплавов с высоким содержанием алюминия, имеющих волокнистую структуру, реактив 11 разбавляют 150 мл воды. Образцы травят погружением в течение 1.0—30 с, затем немедленно осторожно промывают горячей водой, не удаляя осадок, и сушат в струе воздуха.

Для выявления зернистой структуры и ликвации в литейных сплавах требуется около 30 с. После достижения требуемой степени травления образец погружают в горячую воду и затем высушивают, продувая поверхность шлифа сильной струей воздуха.

17 (Пальмер-тон) Хромовый ангидрид 200 г (99-95°/J Сернокислый натрий (химически чистый) 15 , Вода 1000 мл Травить погружением при слабом помешивании. Прополаскивание в растворе: Хромовый ангидрид 200 г Вода 1000 мл Выявляет структуру цинковых сплавов. При выявлении зернистой структуры сплавов, содержащих медь, следует уменьшать количество сернокислого натрия до 7,5 г

зернистой структуры и б) интенсивная рекристаллизация в процессе деформации.

Комбинированная обработка дает структурные особенности (рис. 4.8.Не), характерные для двух предыдущих случаев, т.е. в значительной степени протравленный рельеф с наложением на него зернистой структуры. Уменьшение эмиссионного тока в этом случае составляет 1,5%, а нестабильность 3%. Это говорит о том, что отжиг во фторе дает хорошие результаты по формированию рельефа рабочей поверхности автокатода. Из этой фотографии видно, насколько глубоко разрушается поверхность графита при эрозионной резке.

Зависимость, приведенная в [Л. 5-71], дает удовлетворительное совпадение расчетных данных с экспериментальными для зернистой структуры со сравнительно большой теплопроводностью твердой фазы, так как авторы при ее выводе пренебрегли термическим сопротивлением частиц.

Отметим, что в высокопористых материалах (пористость П ^ 95%), к которым относятся вещества со сверхнизкой теплопроводностью, не может быть идеальной упорядоченной структуры типа кубической, гексагональной (П =s 26—40%), характерной для кристаллов. Модель кристаллического тела, которая наиболее часто используется при анализе теплопроводности в дисперсных материалах [Л. 122], является теоретическим пределом для низкопористых дисперсных веществ. Для расчета переноса в высокопористых материалах зернистой структуры нами 'будет использована модель сжатых газов, в которой среднее расстояние между частицами соизмеримо с их размером, а сами частицы расположены в пространстве хаотически.

1) рассматриваются двухфазные монодисперсные материалы зернистой структуры (влияние влажности не учитывается);