уран сильно пересичений цими газами.
В· Фазові перетворення. При високій температурі сплав U-9% Мо було виявлено фазовий перетворення, що відбувається в результаті опромінення. При високій температурі цей сплав є однофазним, але за більш низької температури розпадається з утворенням пластинчастих виділень урану і U 2 Мо.
В· При опроміненні монокристалів альфа-урану, виявлено, що кристал подовжується в одному кристалографічному напрямку, скорочується в іншому, а в третьому - залишається без змін.
3. Корозія металів під напругою
Метал може бути пластичним в одному середовищі, наприклад у повітрі, але дуже крихким в інший, наприклад, в деяких корозійно-активних розчинах або рідких металах. Цей вид поведінки металів називають корозією під напругою. Ймовірно, найбільш широко відомий приклад такої поведінки - ефекти, спостережувані на відпаленої альфа-латуні, яка в повітрі пластична і руйнується при напрузі близько 30 кг/мм 2 , а в рідкої ртуті руйнується при напрузі приблизно в десять разів меншому і не виявляє при цьому майже ніякого подовження.
Основним фактором при крихкому руйнуванні є енергія нових поверхонь, що виникають під час руйнування. Для руйнування, що відбувається при малих напругах; ця енергія повинна бути малою величиною.
У хімічно активних середовищах процеси, ускладнюються під дією, щонайменше, трьох факторів. По-перше, енергія хімічної реакції може бути достатньою для виникнення нової поверхні. Так, наприклад, енергія хімічних реакцій алюмінію в багатьох середовищах у багато разів вище, ніж поверхнева енергія алюмінію. Це призводить до існування другого чинника. Причиною того, що, наприклад, алюміній зазвичай не піддається мимовільного розчиненню, є те, що продукт реакції між металом і середовищем існує у формі плівки, не пропускає рідку фазу і відокремлює метал від середовища. Добре відомо, що така ситуація виникає часто, прикладами можуть служити алюміній і нержавіюча сталь в атмосфері повітря. У свою чергу, цей ефект призводить до існуванню третього - впливу домішок на продукт реакції.
В
5. Міцність твердих деформованих тіл в газоподібних середовищах
Міцність твердих деформованих тіл розглянемо на прикладі впливу двох газів (водень і кисень) на сталь.
Газоподібний водень має істотний вплив на докритичний ріст тріщин у високоміцних сталях. Як показано на малюнку 4, докритичний ріст тріщини в очищеному водні при тиску 1 атм починається при меншому коефіцієнті інтенсивності напруг і йде з більшою швидкістю. Поширення тріщини відбувається при відомому тиску і відомому значенні коефіцієнта інтенсивності. При кімнатній температурі у вільному стані водень знаходиться практично повністю в молекулярному вигляді. Однак водень може диссоциировать в результаті хемосорбції на залозі і можна допустити, що джерелом крихкості його є адсорбований водень. Хемосорбція водню на залозі фактично миттєва, і це сумісно з відсутністю інкубаційного періоду ініціювання тріщин.
В
Рисунок 4 - Докритичний ріст тріщини для сталі Н-11 з межею текучості 158 кг/мм 2 в середовищах водню і вологого аргону
в—Џ - чистий водень при тиску 1 атм, К = 64 кг/мм 2
в– - увлаженной (100%) аргон, К = 80 кг/мм 2
Кисень впливає на зростання докритичній тріщини в рівній мірі разюче, але в протилежному напрямку. Кисень перешкоджає ініціювання докритичній тріщини і навіть зупиняє вже поширюється тріщину. Це вплив показано на рисунках 5 і 6, де показано зростання тріщин в сумішах газів з різним вмістом аргону, азоту, водяної пари, водню і кисню. Очевидно, що всього лише 0,6% кисню достатньо, щоб практично миттєво призупинити докритичний ріст тріщини. Зупинена киснем тріщина може почати рости знову лише після повного видалення кисню з навколишнього середовища; це дозволяє припустити, що поверхня у вершини тріщини адсорбує кисень більш переважно, ніж водень і пари води.
В
Рисунок 5 - Вплив кисню на докритичних зростання тріщини в сталі Н-11с межею плинності 158 кг/мм 2 в середовищі увлаженного водню 1 - зволожений водень з 0,7% кисню; 2 - увлаженной водень
В
Рисунок 6 - Докритичний ріст тріщини для сталі Н-11 з межею текучості 158 кг/мм 2 в різних середовищах 1 - вода, 2 - увлаженной аргон з киснем (рівні обсяги); 3 - увлаженной аргон з воднем; 4 - чистий водень, 5 - увлаженной аргон з киснем (рівні обсяги); 6 - зволожений аргон.
З точки зору практики позитивний вплив кисню є дуже важливим випадком. Представляється ймовірним, що саме кисень забезпечує несприйнятливість до докритичного росту тріщин в деталях з високоміцних сталей в багатьох природних середовищах. Наприклад, криві зростання тріщини для сталі H-11 фактично ідентичні на повітрі і в середовищі очищеного аргону.
Література
1. Д. Мак Лін Механ...
