CC BY
37
ВОССТАНОВЛЕНИЕ СПЛОШНОСТИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МЕТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА © A.A. Стерелюхин, Л.Г. Карыев, Т.Н. Плужникова, В.А. Федоров, С.П. Дудаков
Работа посвящена исследование качества сращивания поверхностей металлических образцов при одноосном сжатии, одновременном повороте поверхностей относительно друг друга и воздействии электрического тока.
В экспериментах использовали поликристаллы А1 (А1), Си (М1), сплав свинца и сурьмы (92 % - РЬ, 8 % -8Ь). В первой серии опытов образцы соединялись шлифованными поверхностями и подвергались воздействию одноосного сжатия, на начальной стадии которого они подвергались одновременному повороту относительно друг на угол до 30° (схема 1).
Во второй серии экспериментов образцы подвергались деформации по схеме 1 и одновременному пропусканию переменного электрического тока (схема 2). Нагрузку варьировали в пределах от 1,63-107 Н/м2 до 9,8-Ю7 Н/м2 для А1, от 1,7Ы07 Н/м2 до 19,6-107 Н/м2 для меди и от 0,16-107 Н/м2 до 1,96-107 Н/м2 для РЬ + + 8Ь. Плотность тока для второй серии опытов составляла 42,7-103 А/м2 для алюминия, 66,1 -103 А/м2 для меди и 76,2-103 А/м2 для РЬ + БЬ при напряжении 20 В. Время воздействия одноосного сжатия и электрического тока составляло ~ 30 секунд. Для количественной оценки качества восстановления сплошности образцы
разрывали по плоскости схватывания. Напряжение разрыва сравнивали с табличным значением временного напряжения разрыва.
Схватывание поликристаллических металлических поверхностей носит очаговый характер. Пятно контакта составляет не более 7 % от общей площади. Прочность залеченных участков для первой серии опытов не превышает 10-17 % от табличной для алюминия и меди, 40 % для сплава БЬ-РЬ. Вторая серия опытов показала, что совместное действие деформации и электрического тока обеспечивает восстановление прочности запеченных участков до 50 % от табличной.
Несовершенство поверхностей образцов, включающее слабые повреждения, загрязнения, высокая шероховатость, сферичность препятствует формированию непрерывной границы раздела и обусловливает очаговый характер схватывания поверхностей. Механическая деформация приводит к вскрытию ювенильных поверхностей, в результате чего происходит перекрытие потенциала металлической связи, что обеспечивает восстановление сплошности; воздействие электрического тока, в свою очередь, повышает качество сращивания.
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЩЕЛОЧНО-ГАЛОИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НАГРЕВА И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
© Л.Г. Карыев, O.A. Мексичев, A.A. Стерелюхин, В.А. Федоров
Экспериментально обнаружены изменения поверхностей {100} кристаллов LiF, NaCl, KCl под действием постоянного электрического поля в температурном интервале 293-1023 К. Опыты проводились по схеме плоского конденсатора [1].
Определены зависимости плотности тока, напряженности электрического поля в воздушном зазоре, поверхностной плотности заряда от температуры.
Установлено, что независимо от полярности напряженность электрического поля в зазоре монотонно возрастает и, достигая определенного значения, остается далее неизменной. Зависимости поверхностной плотности заряда для положительно и отрицательно заряженных поверхностей имеют сходный характер.
На положительной поверхности максимум значения плотности заряда на порядок выше, чем на отрицательной при той же температуре.
В опытах по исследованию зависимости плотности тока от температуры производились измерения «прямого» тока - тока, протекающего через кристалл при наложении внешнего поля, и тока, условно названного «аккумуляторным», возникающего при замыкании противоположных граней образца на гальванометр. Измерения «аккумуляторных» токов производились при отключении источника внешнего поля. Аккумуляторные токи при постоянной температуре 773 К существовали более четырех суток, при этом в переносе участвовало — 3-10 7 % от общего заряда частиц кристалла.
