- •Учебник подготовлен в рамках Инновационной образовательной программы
- •ISBN 978-5-7262-0821-3
- •5.1. Однокомпонентные диаграммы фазового равновесия,
- •5.2.1. Диаграмма с полной взаимной растворимостью
- •5.2.4. Диаграммы с наличием трехфазного равновесия
- •5.2.5. Диаграммы с эвтектическим и эвтектоидным
- •5.2.6. Диаграммы с монотектическим и монотектоидным
- •5.2.8. Диаграммы с перитектическим и перитектоидным
- •7.1. Физико-химические основы взаимодействия
- •7.1.4. Роль термодинамики и химической кинетики
- •7.2.3. Пленки на металлах как продукты химической
- •7.2.9. Формирование защитных жаростойких пленок
- •7.2.10. Влияние внешних и внутренних факторов
- •7.3.3. Механизм электрохимической коррозии. Работа
- •7.3.4. Гетерогенность поверхности и микрогальванические
- •7.3.7. Термодинамика процессов электрохимической
- •7.4.3. Влияние примесей в жидких металлах
- •7.4.4. Основные пути снижения взаимодействия
- •конструкционных материалов с жидкометаллическими
- •7.5. Защита от коррозии на стадии проектирования и разработки
- •Предисловие к тому 2
- •Глава 4. ТЕРМОДИНАМИКА В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ
- •Введение.
- •4.1. Основные понятия термодинамики
- •4.2. Метод термодинамических потенциалов
- •4.3. Прикладная термохимия
- •4.4. Фазовые равновесия
- •4.5. Термодинамика растворов
- •4.6. Физическая химия неидеальных растворов
- •4.7. Термодинамическая теория диаграмм состояния
- •Список использованной литературы
- •Глава 5. ДИАГРАММЫ ФАЗОВОГО РАВНОВЕСИЯ
- •Введение
- •5.2.2. Диаграмма с расслоением твердого раствора
- •5.2.3. Диаграмма с наличием упорядочения
- •5.2.4. Диаграммы с наличием трехфазного равновесия
- •5.2.7. Диаграмма с метатектическим равновесием
- •5.2.9. Диаграмма с синтектическим равновесием
- •5.2.10. Диаграммы с промежуточными фазами
- •5.3. Диаграмма железо – углерод
- •5.4. Анализ сложных диаграмм фазового равновесия
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •6.4. Закономерности сегрегации примесей
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Глава 7. СОВМЕСТИМОСТЬ И КОРРОЗИЯ МАТЕРИАЛОВ
- •7.1.1. Совместимость материалов со средой
- •7.1.2. Коррозия. Основные понятия и определения
- •7.1.3. Коррозионные проблемы
- •7.1.5. Классификация процессов коррозии
- •7.2. Химическая коррозия металлов
- •7.2.1. Химическая газовая коррозия
- •7.2.4. Состав и структура оксидов. Эпитаксия
- •7.2.5. Толщина и защитные свойства пленок
- •7.2.7. Механизм химической газовой коррозии
- •7.2.8. Оксидные пленки на поверхности железа
- •7.2.11. Химическая коррозия в газовых теплоносителях
- •7.3. Электрохимическая коррозия
- •7.3.1. Основные признаки и причины
- •7.3.2. Электролиты
- •7.3.6. Электродные потенциалы
- •7.3.8. Диаграммы Пурбе
- •7.3.9. Кинетика электрохимических процессов коррозии
- •7.3.10. Электрохимическая защита
- •7.4. Коррозия в жидкометаллических средах
- •7.4.1. Типы процессов
- •7.4.2. Растворение твердого металла в жидком
- •7.5. Защита от коррозии на стадии проектирования
- •7.5.1. Коррозия и вопросы конструирования
- •7.5.2. Выбор материалов и их совместимость
- •7.5.3. Выбор рациональной формы элементов
- •7.5.4. Учет влияния механических нагрузок
- •7.5.5. Рациональные способы сборки конструкций
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
собность снижается. Эти недостатки устраняются при введении смоляных клеев в заклепочные, сварные, резьбовые соединения.
Клееметаллические соединения лишены многих недостатков, присущих металлическим креплениям и чисто клеевым соединениям. Клеевой шов снижает концентрацию напряжений у сварных точек, заклепок, болтов, что повышает прочность комбинированного соединения, в особенности при циклических нагрузках. Достоинства соединений с применением клеев – высокая вибро- и коррозионная стойкость в агрессивных средах.
Правильный выбор и тщательное проведение технологических операций по сборке и соединению деталей способствует предотвращению или замедлению коррозионных процессов при эксплуатации конструкций в заданных условиях.
Контрольные вопросы
1.Какие материалы считаются совместимыми?
2.Какую природу имеет взаимодействие материалов со средой?
3.Что понимают под терминами «коррозия» и «коррозионная стойкость»?
4.Назовите меры оценки коррозионной стойкости материалов.
5.В чем суть коррозионных проблем?
6.Что означают прямые и косвенные коррозионные потери?
7.Что является основной причиной коррозии металлов?
8.Какие процессы являются равновесными и какие неравновесными?
9.Какова роль термодинамики и кинетики при исследовании процессов коррозии?
10.По каким признакам классифицируют процессы коррозии?
11.Назовите наиболее опасные виды коррозии материалов.
12.В чем суть химической газовой коррозии?
13.Что понимают под термином «жаростойкость»?
14.Что называется упругостью диссоциации оксида и какова ее роль в процессах коррозии?
15.Чем характеризуется реакционная способность (химическое сродство) металлов к окислителю?
16.Что такое «физическая адсорбция» и «хемосорбция»?
17.Какие места поверхности наиболее благоприятны для адсорбции молекул кислорода?
587
18.Какова роль адсорбционных процессов при формировании оксидных пленок на металлах?
19.Каким требованиям должна удовлетворять оксидная пленка, чтобы быть защитной?
20.Объясните роль эпитаксии при формировании прочных защитных оксидных пленок на металлах.
21.Объясните механизмы и условия образования защитных и незащитных пленок на металлах.
22.По каким законам растут оксидные пленки при низких и высоких температурах?
23.Каковы причины разрушения образовавшихся оксидных пленок?
24.Каковы основные положения теории окисления Вагнера?
25.В чем суть теории формирования тонких пленок?
26.В каких случаях образуется многослойная окалина на металле?
27.При каких температурах возможно существование трех устойчивых оксидов на поверхности железа?
28.Наличие какого или каких оксидов в слое окалины снижает защитные свойства пленки на железе?
29.Назовите наиболее обоснованные теории легирования для повышения жаростойкости и требования, предъявляемые к легирующим элементам.
30.Назовите основные легирующие элементы стали, повышающие ее жаростойкость.
31.Перечислите внешние и внутренние факторы, влияющие на скорость химической газовой коррозии металлов.
32.Объясните влияние температуры на химическую газовую корро-
зию.
33.Каково влияние давления и состава газа на скорость коррозии?
34.Каково влияние состава и структуры сплава на химическую газовую коррозию?
35.Объясните влияние предварительной деформации и обработки поверхности на скорость коррозии.
36.Каковы особенности коррозионных процессов в углекислом газе и гелии, используемых в качестве газовых теплоносителей?
37.Каковы причины коррозии материалов в органических теплоноси-
телях?
38.Чем отличается электрохимическая коррозия от химической?
39.Что является основной причиной электрохимической коррозии?
40.Чем определяется электрохимический характер разрушения металлических материалов?
588
41.Какими свойствами как коррозионной среды характеризуются электролиты?
42.Какие процессы происходят при работе гальванического элемента?
43.Какова роль микрогальванических элементов в процессах электрохимической коррозии?
44.Какие явления происходят на границе раздела фаз металлэлектролит?
45.Что представляет собой двойной электрический слой и какова его роль в электрохимических процессах?
46.Что такое электродный потенциал и какова его роль в процессах электрохимической коррозии металлов?
47.Какими физическими факторами определяется место элемента в ряду стандартных потенциалов?
48.Какую информацию дают диаграммы Пурбе?
49.В чем суть явления поляризации и какова ее роль в коррозионных процессах?
50.Что такое электродное перенапряжение и чем оно характеризуется?
51.Что такое водородная и кислородная деполяризация?
52.Какова кинетическая зависимость анодного и катодного процессов от электродного потенциала?
53.Какую информацию дают коррозионные диаграммы?
54.Чем характеризуется пассивность металла и какие факторы влияют
на нее?
55.Каков механизм явления пассивности?
56.Что такое перепассивация и от каких факторов она зависит?
57.Какую информацию дает анодная поляризационная диаграмма?
58.Каковы особенности коррозии конструкционных материалов в пароводяной среде?
59.Какие внутренние факторы влияют на процессы электрохимической коррозии металлов?
60.Назовите основные внешние факторы и опишите их влияние на скорость электрохимических процессов коррозии?
61.В каких случаях и каким образом осуществляется катодная защита металлов?
62.Что такое протекторная защита?
63.К каким металлам применима анодная защита и в чем ее суть?
64.В каких коррозионных средах применяют катодную защиту металлов – протекторную и внешним током, и в каких – анодную защиту внешним током?
589
65.Из каких параллельно идущих процессов складывается общий коррозионный процесс материалов в жидкометаллических теплоносителях?
66.Каков механизм и особенности взаимодействия при растворении твердого металла в жидком? Какие физические свойства металлов влияют на их растворимость в жидких?
67.Каковы механизмы и особенности термического и изотермического переноса массы в жидкометаллическом теплоносителе? В чем их опасность?
68.Каково влияние примесей в жидких металлах на их совместимость
ствердыми материалами?
69.Назовите основные способы снижения коррозии материалов в жидкометаллических теплоносителях?
70.Какие вопросы защиты от коррозии необходимо решать на стадии проектирования?
71.На чем основан выбор материалов в конструкции?
72.Какими свойствами должны обладать неметаллические материалы?
73.Какие материалы являются совместимыми?
74.Какими свойствами должны обладать крепежные детали?
75.Что необходимо предпринять для соединения несовместимых материалов?
76.Как выбрать рациональную форму элементов и деталей конструк-
ции?
77.Какие факторы должны быть учтены при проектировании рациональной конструкции?
78.Какие виды механического воздействия, усиливающие коррозионное разрушение материалов, необходимо учитывать при проектировании и как уменьшить это воздействие?
79.Охарактеризуйте основные способы соединения деталей при сборке конструкций.
Список использованной литературы
1.Абрамович М.Д., Вотинов С.Н., Иолтуховский А.Г. Радиационное материаловедение на АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 136 с.
2.Бескоровайный Н.М., Иолтуховский А.Г. Конструкционные материалы и жидкометаллические теплоносители. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 164 с.
3.Бескоровайный Н.М., Калин Б.А., Платонов П.А., Чернов И.И. Конструкционные материалы ядерных реакторов: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 704 с.
590
4.Бескоровайный Н.М., Беломытцев Ю.С., Абрамович М.Д. и др. Конструкционные материалы ядерных реакторов. Ч. 1. Ядерные и теплофизические свойства, основы коррозии и жаропрочности: Учебное пособие для вузов. – М.: Атомиздат, 1972. – 240 с.
5.Баландин Ю.Ф., Горынин И.В., Звездин Ю.И. и др. Конструкционные материалы АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 280 с.
6.Герасимов В.В., Монахов А.С. Материалы ядерной техники. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 288 с.
7.Бялобжеский А.В., Цирлин М.С., Красилов Б.И. Высокотемпературная коррозия и защита сверхтугоплавких металлов. – М.: Атомиздат, 1977.
–224 с.
8.Делян В.И. Защита металлов от коррозии на этапе проектирования и ремонта оборудования: Курс лекций. – М.: МИСиС, 1995. – 76 с.
9.Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. – М.: Метал-
лургия, 1976. – 472 с.
10.Жуков А.П., Малахов А.И. Основы металловедения и теории коррозии. – М.: Высшая школа, 1991. – 168 с.
11.Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. – М.: Металлургия, 1985. –
88 с.
12.Неверов А.С., Родченко Д.А., Цырлин М.И. Коррозия и защита материалов: Учебное пособие. – Минск: Выш. школа, 2007. – 222 с.
13.Плудек В.Р. Защита от коррозии на стадии проектирования / Пер. с
англ. – М.: Мир, 1980. – 438 с.
14.Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / Пер. с англ. – Л.: Химия, 1989. – 456 с.
15.Мровец С., Вербер Т. Современные жаростойкие материалы: Справ. изд. / Пер. с польск. – М.: Металлургия, 1986. – 360 с.
16.Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Коррозия под действим теплоносителей, хладагентов и рабочих тел: Справ. изд. / Сухотин А.М., Богачев А.Ф., Пальмский В.Г. и др.– Л.: Хи-
мия, 1988. – 360 с.
17.Томашов Н.Д., Чернова Г.П. Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы: Учебное пособие для вузов. – М.: Метал-
лургия, 1993. – 416 с.
18.Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. – М.: Физматлит, 2002. – 336 с.
19.Скалли Дж. Основы учения о коррозии и защите металлов / Пер. с
англ.– М.: Мир, 1978. – 223 с.
20.Стаценко В.И. Совместимость и коррозия материалов. Ч.1. Химическая коррозия: Учебное пособие. – М.: МИФИ, 2007. – 80 с.
591
21.Стаценко В.И. Твердофазные реакции в материалах. Ч.2. Классификация и кинетика: Учебное пособие. – М.: МИФИ, 2004. – 76 с.
22.Стаценко В.И. Термодинамика поверхностей и поверхностных явлений: Учебное пособие. – М.: МИФИ, 1999. – 112 с.
23.Люблинский Е.Я. Что нужно знать о коррозии. – Л.: Лениздат,
1980. – 192 с.
24.Михайловский Ю.Н. Атмосферная коррозия металлов и методы их защиты. – М.: Металлургия, 1989. – 104 с.
25.Невзоров Б.А., Зотов В.В., Иванов В.А. и др. Коррозия конструкционных материалов в жидких щелочных металлах. – М.: Атомиздат,
1977. – 264 с.
26.Эрдеи-Груз Т. Химические источники энергии / Пер. с нем. – М.:
Мир, 1974. – 304 с.
27.Люблинский Е.Я. Электрохимическая защита от коррозии. – М.: Металлургия, 1987. – 96 с.
28.Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия: Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1976. – 544 с.
29.Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник: в 2 т. Т.1. / Под ред. Герасименко А.А./
–М.: Машиностроение, 1987. – 688 с.
30.Литий в термоядерной и космической энергетике XXI века/ В.Н. Михайлов, В.А. Евтихин, И.Е. Люблинский, А.В. Вертков, А.Н. Чуманов.
–М.: Энергоатомиздат, 1999. – 528.
592
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Адгезия 477, 478 Аддитивность 31, 36, 37, 45, 52, 54, 56, 108, 120, 274 Адсорбция: 407, 408, 410, 415, 465
в бинарных системах 408 многослойная 411, 412, 468 неравновесная 407, 478
примесей 407, 408, 414, 424
равновесная 407–409 физическая 466, 467 химическая 466, 467 Активаторы 537, 549
Активность 118–120, 122, 132, 357, 570 Аллотропия 86, 235, 316, 499, 562
Анализ: структурный 347 Ассоциации 365
Аустенит 301–312, 404, 427, 502
Бертоллиды 296–298
Вектор:
волновой 349, 356 обратной решетки 350 рассеяния 349 Величина:
аддитивная 31, 36, 37, 45 избыточная 117, 123, 132, 134–138, 144, 156, 163
интенсивная 37, 39, 54
критическая 198, 203, 242, 253, 259, 262, 276 молярная 22, 53, 55, 65, 72, 76–82, 103–105, 564
парциальная 22, 55, 105, 106, 108–122, 134, 143, 146, 149, 165, 352–356, 360, 460–465, 500, 564, 573 стандартная 125, 127, 135, 164
термодинамическая 15–28, 31–37, 42–52, 54–59
экстенсивная 36–38, 45, 52
Вещество: 15, 18, 28, 36, 47, 50, 53
индивидуальное 32, 40, 62, 68, 70, 74, 75 стандартное 22, 67–73, 83, 107, 117, 118, 149
Взаимодействие: межатомное 340 примесей в многокомпонентных системах 416 Восстановитель 501, 512 Восстановление 512 Выделение из пересыщенного
твердого раствора 99, 176–186, 249
Выравнивание: зонное 383
концентрационное 184 Вюстит 490
Газ идеальный 24, 28, 61, 66 Гальванический элемент 508, 515
Гематит 492, 540 Гидразин 547 Гидратация 508, 554
Гомогенизация двойных сплавов 243
593
Градиент температуры 370 Граница растворимости 249 Графит в чугунах 313 Графитизация Fe-C-сплавов 312
Давление: 19,21,26
диссоциации 461 насыщенного пара 80, 109, 133, 140
стандартное 22
Дальтониды 297, 306, 308
Движущая сила: коагуляции 182 перехода жидкой фазы в твердую 85, 93, 96, 373
Двойникование 436 Дендриты: 278, 385 ветви дендрита 278, 385 ветвление дендритов 404
вырождение дендритов 404 междендритная пористость
389
рост дендритов 386
–неравновесный 387
–неустойчивый 388
–свободный 385
–три стадии роста 385 укрупнение дендритов 389
–динамическое 389
–изотермическое 389 условия роста центрального ствола дендрита 386 центральный ствол 385
ячеистые 389, 394, 395
Денуклеация 406 Депассиваторы 537 Деполяризация 527, 545
Диаграмма(ы): 78, 81, 125, 141, 146
давление-температура (РТ-
диаграммы) 78, 147, 153, 232
–для воды 234
–для гексафторида урана
236
давление–температура–сос- тав (РТХ-диаграмма) 246, 247 двойные (бинарные)
–анализ 318
–ошибки построения 245
–правила построения сложных диаграмм 316
железо-углерод
–метастабильная диаграм-
ма 300
–стабильная диаграмма
300
–структурные составляющие 307
монотектическая 280 однокомпонентные 231, 232 перитектическая 284, 288, 401 поляризационная 538, 555 Пурбе 525
снеограниченной растворимо-
стью 112, 113, 123, 156, 236, 238, 241
сограниченной растворимо-
стью 142, 169, 175, 259
синтектическая 291 тройные
–изображение состава 323
–модели 328
эвтектическая 258 эвтектоидная 258, 270 Диссоциация: 461 электролитическая 507 Доля молярная 103, 109
594
Жаростойкость 460 Жидкость моноатомная 349
Закон(ы): Генри 141
Рауля 139, 359, 361
сохранения энергии 16, 19, 24, 25, 34
термодинамики второй 27, 36 термодинамики нулевой 27 термодинамики первый 25 термодинамики третий 30, 32
Зародыш(и): 94–97, 171
двумерное образование 378 критический 373, 374 сверхкритический 373 скорость образования 178 Зарождение новой фазы: гетерогенное 100, 375 гомогенное 96, 373 Затвердевание: гетерогенное 372, 375 гомогенное 372, 373 закономерности 372 двойных сплавов
–доэвтектических 265
–заэвтектических 265
–изоморфных 242
–метатектических 283
–перитектических 288
–синтектических 292
–эвтектических 396 дендритная форма затвердевания 385 контролируемое 369 неравновесное 276 нормальное 379, 380 перитектики 288 при конвекции 382
при отсутствии перемешивания 380 при перемешивании 381
равновесное 276, 380 с искривленной поверхностью раздела 384
«чистых» двойных эвтектик
396
эвтектики 265, 267
Защита: 526, 555
анодная 555, 558 катодная 555 кислородная 559 протекторная 557 электрохимическая 555
Идеальный газ 24, 66 Изменения микроструктурные
431
Ингибиторы 548, 574 Инокуляция 405 Интерпретация сложных диаграмм равновесия 319 Ион:
гидратированный 508 ион-атом 513 сольватированный 508
Калория 23 Кластер(ы): 365
атомов 162, 365
кристаллоподобный 346 медно-обогащенные 432 медные 431 Коагуляция карбидной фазы
426
Количество фазы 241 Комплекс(ы) 365 Компонент: 15, 74
595
независимый 83 определение 74, 228 раствора 102 чистый 103
Конкуренция примесей при адсорбции на одном стоке 414 Конода:
в тройной системе 324 определение 160, 237 Константа равновесия 366 Концентрация: 22, 58, 102 массовая 104 молярная 103, 104
Координационная сфера: 344, 345
первая 344 Координационное число: 123, 142, 143, 345, 352, 355
среднее 352 Коррозия: атмосферная 454 биологическая 453 газовая 454, 459 избирательная 457 кавитационная 458 контактная 456 межкристаллитная 456 местная 455 неравномерная 454 общая 454 под напряжением 457 подземная 454
равномерная 454 радиационная 453 сплошная 454 фреттинг-коррозия 458 химическая 453, 458 щелевая 456 электрохимическая 453, 506 эрозионная 458
Коэффициент(ы):
активности 118, 120, 123, 132, 136–140, 144
вириальные распределения 116, 379
–равновесный 116, 379
–эффективный 380 стехиометрический 49
Красноломкость 437 Кривая(ые): испарения 234 охлаждения 242
плавления (РТ-диаграмма) 234
Кривизна поверхности 384 Кристалл:
идеальный 342 Кристаллизация: вторичная 249 интервал 242, 246
неустойчивость сферических центров кристаллизации при их росте 386 Критерий:
равновесия 91
– стабильного 94 Критические точки:
вдвойных системах 123, 249, 251
воднокомпонентных системах 232
Ледебурит 306 Ликвация в двойных сплавах
243
Ликвидус: 147 в двойных системах 147, 153– 155, 239
проекции в тройных системах
324
596
Лимитация 405 Линия(и):
А-линии (диаграмма Fe-С) 301,308,309 ликвидуса 153–155, 239,401 солидуса 153–155, 239
сольвуса 259 фазовых равновесий 81, 159 Литье: 406 реолитье 406 тиксолитье 406 фракционное 406
электрошлаковое 406 Ловушки:
горячие 574 холодные 573
Маггемит 491 Магнетит 491 Максимум(ы):
температуры в двойных системах 244 энтропии 59
Мартенсит: 90, 184–188
в Fe-С-сплавах 309 неравномерный распад 426 Метод(ы):
EXAFS 367
акустической эмиссии 439 дифракционные 346, 347 Механизмы:
роста твердой фазы 377, 378 Миграция атомов: поперечная диффузионная
396
Микролегирование 438 Минимум:
температуры плавления 244
597
термодинамических потен-
циалов 46, 51, 57, 59, 92, 150
Модель(ли): БЭТ 412 Мак Лина 408
растворов 110, 123, 129, 133, 138, 141
тройных диаграмм 328, 331 Модифицирование расплава: 340, 405
инокуляция 405 лимитация 405 Момент:
электронно-статический 439 Монотектика 280 Монотектоид 282 Морфология поверхности разде-
ла 384
Наклеп фазовый 434 Напряжения:
компенсация посадочных напряжений 419 равномерное распределение напряжений 419 релаксация напряжений 419 Натяжение:
поверхностное 375, 376 Необратимость 18, 20, 32–35, 45, 46
Область(ти): автовозбуждаемые 439 гомогенности 94, 214, 294 локального порядка 365 Объем:
молярный 183 парциальный 22, 105 свободный 341
Окисление 447, 511 Окислитель 511 Остановка температурная 264 Охлаждение сплавов: скорость 276 ускоренное 276 Охрупчивание: 418 водородное 425 высокотемпературное 425 коррозионное 425
направления снижения 437 низкотемпературное 425 обусловленное сварочными напряжениями 425 ОЦК металлов 432 перлитных сталей 431 примесное 425 природное 425 радиационное 428 радиационностимулированное 425 тепловое 425
–необратимое 425
–обратимое 425 усталостное 425
Параметр(ы), переменная(ые): взаимодействия 129
внешние 18, 124, 33, 50
внутренние 37, 38 интенсивные 37, 39, 54 критические 198, 203
независимые 28, 36–38, 41,54 порядка 193, 195, 342, 343
–топологический 342
–физический 343 экстенсивные 36–38, 45, 52
Парциальные: величины 105–108 Пассиватор 535
Пассивность 534 Переменная внутренняя 37, 38 Перенапряжение электродное
530
Перенос массы: изотермический 567 термический 565 энергетический 568 Переохлаждение: 374, 375 концентрационное 389, 391
–зона переохлаждения 392
–степень переохлаждения
392
–условия 392 конституционное по Чалмер-
су 391
критическое 378 общее переохлаждение жидкости 386 расплава 374
Перепассивация 537 Перескок атомов диффузионный 365 Переход (превращение):
фазовый 17, 32, 40, 48, 50, 55, 74–80, 83, 84, 341
–второго рода 86–89
–классификация 86–89
–первого рода 79–85 Периодичность в распределении примесей: 393 поперечная 393 продольная 393, 394 Перитектика: 288, 401 затвердевание 288, 401 перитектическое равновесие
401
Перитектоид 290 Перлит 308 Плавка зонная 379, 382
598
Плавление: инконгруэнтное 212, 299 конгруэнтное 210, 212, 213, 215
–в двойных сплавах 295 Пластифицирование 435 Пленка:
защитная 475, 477 сплошная 476 Плоскость(и): базисные 436 пирамидальные 436 призматические 436
Полиморфизм 74, 81, 90, 184, 235, 316
Поляризация 527 Порядок: 332
ближний 123, 193–195, 200, 205, 252, 341, 344, 345 дальний 123, 191–193, 195– 198, 200, 205, 252, 342, 343
параметр порядка 342
–топологический 342
–физический 343 Постоянная (число):
Авогадро 22, 104, 112, 127
Больцмана 31 универсальная газовая 28 Потенциал: 41, 44 Гельмгольца (изохорноизотермический) 44 Гиббса (изобарноизотермический) 41, 43, 230, 238
термодинамический 36, 39, 41
химический 47–53, 58, 76, 81, 84, 106
экстремальные свойства 45, 46
электродный 517
Поток тепловой 372 Правило:
знаков (термодинамическое) 25
отрезков (рычага) 241 Таммана 268, 543 фаз Гиббса 228 Юм-Розери 124 Превращение: метатектическое 282 фазовое 341 Примесь(си):
адсорбционно активные 411 взаимодействие примесей 416
– в многокомпонентных системах 416
«горофильная» 414 конкуренция примесей 414 Принцип:
возрастания энтропии 31, 33, 35
ле Шателье 20 П.Д. Данкова 471 Прокаливаемость 440 Процесс: 18
адиабатический 19, 25 анодный 511 изобарно-изотермический 43, 51
изохорно-изотермический 44, 51
катодный 512 необратимый 20 неравновесный 20, 25, 33–35, 45, 46, 50, 51, 55
несамопроизвольный 20 обратимый 21 равновесный 46 самопроизвольный 20, 25 термодинамический 18, 19
599
Прочность когезивная 420
Работа: 23 механическая 23, 43, 55 разрушения 413, 421
Равновесие: 16, 39, 58, 84 двухфазное 156, 229, 232, 233, 257, 286
жидкость-твердое 17, 75, 147, 233, 234
истинное 276 метастабильное 177, 189, 190, 303
–в системе Fe-С 303 механическое 16 моновариантное 233, 244, 268, 324
нейтральное 92 нонвариантное 233, 245, 269, 324
однофазное
–в однокомпонентных системах 233
поверхностных натяжений
376 стабильное 92, 93, 303, 312
тепловое 27 термодинамическое 16 трехфазное 80, 250
– в двойных системах 252, 256, 257, 269, 280, 292
фазовое 74, 188, 212, 233, 253
химическое 16, 17 Разрушение материала: 420 внутризеренное (транскристаллитное) 420 вязкое (пластичное) 418
вязкость разрушения 419 межзеренное (интеркристаллитное) 420
межфазное 420 место разрушения 438 ОЦК металлов 432
работа разрушения 419 снижение вязкости 425 факторы, влияющие на разрушение 421 хрупкое 418 Раскисление 438 Расплав(ы):
двухкомпонентный 355 классификация расплавов 358 методы воздействия на расплав 403
–термические 404, 405
–эффект закалки 405
–эффект переохлаждения 405
–энергетическое 406
–денуклеация 406 модифицирование расплава
405
моноатомный 350 многокомпонентный 355 обработка расплава 403
–высокотемпературная 403 одноатомный 347 переохлаждение расплава 374 переохлажденный 385 расплавы типа А–В 352
–вторая группа 361
–первая группа 360
–третья группа 364 скорость охлаждения 403
Распределение атомов: избирательное 438 упорядоченное 343 Рассеяние:
атомный фактор 349 интенсивность 348
600
рентгеновского излучения
348
структурный фактор 349 Раствор(ы): ассоциированные 365, 366 идеальные 110, 358
–свойства 113, 116 неидеальные (реальные) 113, 116, 147, 358
–квазирегулярные 142
–регулярные 133, 357
–свойства 138
–субрегулярные 142
–термодинамическое описание 117
разбавленный (предельно) 139, 141
совершенный 129 твердый(е)
–затвердевание 242
–изоморфные 240
–двойные 239
–максимумы и минимумы на кривых ликвидуса и солидуса 245
–ограниченный 259
–расслоение 162, 165, 168, 240
–температура-состав 239
–ТХ-диаграмма 239
–условия образования 240 Растворимость: неограниченная 112, 124, 240 ограниченная 141, 169, 175
–в жидком состоянии 113, 280, 291
–в твердом состоянии 113, 124, 259
разрыв растворимости в жидком состоянии 280, 291
Релаксация: 21, 39, 50 время релаксации 21, 30, 36 напряжений 419 Реолитье 340 Ресегрегация 415 Рост кристалла(ов): боковой 378 дендритный 385
–неравновесный 387
–три стадии 385 механизмы роста 377, 378 непрерывный 378 неустойчивость сферических центров кристаллизации при их росте 386 ступенчатый 378 твердой фазы 376
условия роста центрального ствола дендрита 386
Ряд напряжений 521
Свойства: физико-химические 356 физические 356
–двойных сплавов эвтектического типа 273
–изоморфных сплавов 273 Связь:
ионная 340 ковалентная 340, 364 металлическая 340, 364 смешанная ионно-
ковалентно-металлическая
364 Сегрегация: 278, 402, 415, 418
внутрикристаллитная 402 гравитационная 402 дендритная 278, 402 межзеренная 402
601
межкристаллитная 402 нормальная 402 «планируемая» зернограничная 438
примесей 402, 418, 437
обратная 402 совместная 431 ячеистая 402
Сечения тройных систем изотермические 324 Сжимаемость изотермическая
357
Сила(ы):
движущая сила фазового перехода 373 Пайерлса–Набарро 433 Система(ы): 16 адиабатическая 19
бинарная 95, 96, 113, 121, 123, 129, 135–137, 237 гетерогенная 94, 96, 100, 185, 238 гомогенная 94, 96, 97, 100–
102, 165, 185, 210, 214, 238 двухфазная 46, 75, 78, 95, 153, 159–161, 164, 176, 216, 238
железо-углерод (Fe-С) 299 закрытая 16 замкнутая 16
знаков термодинамическая 25 изобарная 19 изолированная 16, 18, 24, 30, 32–39
изотермическая 19 изохорная 19 многокомпонентная 17 неравновесная 32, 34, 36 однокомпонентная 76, 77, 229, 232
однофазная 76
скольжения 436 термодинамическая 16, 19
трехфазная 75, 213, 216, 253
тройные
–вертикальное сечение 324
–изображение состава 323 эвтектоидная 256
Скол 437 Слой:
двойной электрический 514 псевдоаморфный 473 Смачивание расплавом 375 Совместимость материалов 445 Солидус: 147
вдвойных системах 153–155, 239
втройных системах 324 ретроградный 269
Сольватация 508 Соотношение:
Холла–Пэтча 433 Состав:
изображение в тройных системах 323 эвтектический
– определение в двойной системе 268
Состояние: 16, 18
агрегатное 47, 58, 69, 74, 76, 211
газообразное 233, 340
жидкое 233, 340
конденсированное 340 метастабильное 63, 79, 92, 168, 177
неравновесное 20, 30 предельное 418 равновесное 16, 18
раствора 69, 74, 84, 102–108
стандартное 69
602
структурное 345 структурно-фазовое 338 твердое 340 термодинамическое 16, 18 Сплав(ы):
бинарный типа А–В 343 двойные эвтектические
–диаграмма равновесия
258
–механические свойства
273
–физические свойства 273 двойные эвтектоидные
–диаграмма равновесия 271 доэвтектические 261 доэвтектоидные 271 заэвтектические 261, 364 заэвтектоидные 271 изоморфные
–физические свойства 273 монотектические 279 монотектоидные 279 перитектические 284, 285, 288
перитектоидные 289, 290 разупорядоченный 343 синтектические 291, 292 упорядоченный 343 эвтектические 364
Степени свободы 84, 228 Структура(ы): 337, 368 атомно-кристаллическая 337 колонийная 398 макроструктура 337 микроструктура 263, 337 островковые 413 пластинчато-стерженьковая
400
расплавов 346 стерженьковая 398
столбчатая 393 субструктура 337 эвтектическая 263, 396
–пластинчатая 396
–прерывистая 396
–стерженьковая 396
ячеистая 389, 392, 393, 394
ячеисто-дендритная 394
Структурные составляющие
228
Сфера: координационная 344
– первая 344 Схема Иоффе-Давиденкова 423
Температура: 15, 16, 19, 27
абсолютная 27
критическая 164, 166–168, 171–174, 199, 204, 232 плавления 46, 81, 82, 86, 115, 242, 346
полного структурного разупорядочения 346 стандартная 68 трехфазного равновесия 254 фазового перехода 78, 82, 191, 203
хрупко-вязкого перехода 422, 423
– сдвиг температуры 423 эвтектическая 254 эквикогезивная 420 Теплоемкость 59–63 Теплоотвод 369 Теплопередача: 371 коэффициент 372 механизмы 371 Теплопроводность 370 Теплота:
603
испарения 233 перегрева 370 плавления 233, 370
Термодинамика: 15–28, 31–37 графическая (геометрическая) 147, 236
неравновесная (необратимых процессов) 93, 185 ограничения 16, 21 стандарты термодинамики 22, 67–73
Термохимия 70–73 Точка:
тройная 81, 232 фигуративная 227 эвтектическая 260 Треугольник: концентрационный 323
– тройные системы 323 Таммана 268 Трещина: 419
величина раскрытия трещины
419
Угол смачивания: краевой 376 Упорядочение: медь-золото 251 химическое 361 Уравнение(я): Ван-Лаара 359 второго начала 27, 36 Гиббса–Дюгема 120
Гиббса фундаментальные 48, 51
Клапейрона–Клаузиуса 28, 233
Мак Лина 408 Максвелла–Больцмана 408
объединенное первого и второго начал 50 первого начала 25 Рауля 359 состояния 27
– идеального газа 28 Условие Пиллинга–Бедворса
475
Фаза(ы): газовая 230 жидкая 230 Лавеса 364
метастабильная 177–181, 206, 235
правило фаз 84, 228 промежуточные 175, 176, 179, 191
–в двойных системах 210– 216, 293, 297
–на РТ-диаграммах 235 равновесная 228
стабильная 177, 178, 188
стабильность фазы 94 термодинамическое определение 74
Фактор(ы): рассеяния 349
структурный 350, 353, 356 флуктуационные структур-
ные 355, 356
Феррит 301 Формула Больцмана 31 Функция(и):
аддитивная (интенсивная) 36, 37, 45
интенсивности рассеяния 349 парциальная интерференционная 352
604
потенциальные 41–47 радиального распределения
(парная) 348, 352, 353, 355
распределения атомов 347 рассеяния 352 состояния(ий) 26, 345 термодинамическая 26 характеристическая (потен-
циальная) 45, 53, 54, 57
экстенсивная 36–38, 45, 52 Фурье-преобразование 349
Хемосорбция 466 Химическое сродство 463 Хладноломкость: 433, 437
порог хладноломкости 433 Хрупкость: 425 бериллия 436
необратимая высокотемпературная отпускная 426 необратимая отпускная 426 обратимая отпускная 425, 426 отпускная 427 отпускная 1 рода 426 тепловая 427
Цементит 301 Центры кристаллизации:
абсолютный критерий неустойчивости сферического образования 386 неустойчивость сферических центров кристаллизации при их росте 386
Число:
координационное 123, 345, 352, 355
степеней свободы 84
Чугун(ы) 305, 310, 313
Эвтектика: 260, 395 затвердевание 260, 395 легкоплавкая зернограничная
261, 437
–двойная 437
–тройная 437 междендритная 400
структура 263, 398, 399
–колонийная 398
–пластинчатая 396, 397
–механизм роста 397
–пластинчатостерженьковая 400
–прерывистая 396
–стерженьковая 396, 398
–спиральная 400 Электрод: водородный 518 сравнения 518 Электролит 497, 507 Электроосмос 516 Электрофорез 516 Элемент(ы): инактивные 439, 440
поверхностно-активные 438, 439
Энергия:
взаимодействия 24, 27, 33, 40, 65, 75, 109, 113, 123–126, 129–145, 357
взаимообмена 357 внутренняя 23–26 избыточная 117 механическая 27–29 поверхностная свободная 374 свободная
–Гельмгольца 44
605
–Гиббса 43, 229
–приложение к построению диаграмм 232
связи атомов примеси с границей 409
–упругая составляющая
410
–химическая составляющая 410
смешения 106, 107, 112, 357
упорядочения 203 Энтальпия: избыточная 117
парциальная молярная 105– 108
смешения 106, 107 температурная зависимость
63–65
фазового перехода 79 Энтропия: 30 избыточная 117
как критерий направленности процессов 27, 36 максимум энтропии 59 парциальная молярная 105– 108
принцип возрастания 31, 33, 35
смешения 106, 111 статистическое толкование 31 температурная зависимость
63–65
фазового перехода 79 Эпитаксия 471 Эффект: деструктирующий 554 закалки 405 переохлаждения 405 радиолизный 554 рения 435
фоторадиационный 554
606
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
В шести томах Под общей редакцией Б. А. Калина
Том 2
ОСНОВЫ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ
Редактор Е. Н. Кочубей
Подписано в печать 27.11.2007. |
Формат 60×84 |
1/16 |
|
Объем 38,0 п.л. |
Уч. изд. л. 40,0. |
Тираж 200 экз. |
|
Изд. № 1/26. |
|
Заказ 0-621 |
Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 115409, Москва, Каширское шоссе, 31. Типография издательства «Тровант», г. Троицк Московской обл.