НОВОСТИ   БИБЛИОТЕКА   КАРТА САЙТА   ССЫЛКИ   О ПРОЕКТЕ  





Древнейшие образцы льда рассказали об изменениях концентрации углекислого газа в атмосфере

Новый ярус геохронологической шкалы назван в честь префектуры в Японии

Термомеханическое моделирование помогло объяснить формирование магматической системы Йеллоустонского супервулкана

Потепление Мирового океана может увеличить частоту экстремальных штормов

Российские ученые спрогнозировали возможное будущее Байкальской рифтовой зоны

Учёные «потеряли» здоровенный вулкан

Геологи рассказали о неопровержимых доказательствах существования Паннотии



предыдущая главасодержаниеследующая глава

Заключение

Итак, подошел к концу наш рассказ о самых обычных и самых необычных свойствах обыкновенных металлов. В своих попытках улучшить то или иное свойство металла мы много раз заходили в тупик. Казалось, сама природа не позволяет двигаться дальше, но каждый раз находился какой-нибудь выход из положения. В результате мы узнали, что такое "сверхсвойства" металлов - сверхупругость, сверхпластичность, сверхпрочность, сверхестественная память. Мы узнали, какие интересные возможности сулит использование этих "сверхсвойств" и какие из этих возможностей уже реализованы. Одни и те же металлы среди других металлов в каком-то отношении могут быть Гуливерами в стране лилипутов, а в каком-то другом - карликами среди великанов. Если представить все разнообразие возможных свойств металлов и сплавов на одной диаграмме деформации, то такая диаграмма при соблюдении масштаба не поместится ни в одной книге.

Однако и здесь есть выход: отложим на осях логарифмы напряжения и деформации (рис. 109). Логарифмирование сжимает масштаб по осям - каждое деление теперь соответствует изменению напряжения и деформации в 10 раз. Металлические "усы" (1) обладают сверхпрочностью, так как они имеют гладкую поверхность, малое сечение и практически не содержат дислокаций. По этой же причине они не способны к пластической деформации, и их предел упругости совпадает с пределом прочности. В результате их деформация вплоть до разрушения остается чисто упругой и достигает нескольких процентов. В этих отношениях они, конечно, выглядят "суперменами" по сравнению с обычными поликристаллическими металлами и сплавами, самые прочные из которых имеют σупр ≈ 103 МПа, и σв ≈ (2÷3)·103 МПа при остаточном удлинении εр меньше 10% (2), а самые пластичные - σВ не более (2÷3)·102 МПа, а εр ≈ 50% (3). Предельная упругая деформация таких металлов - доли процента. Но и среди них есть свои гиганты (4) - сплавы, проявляющие сверхупругость (εмаксупр ≥ 10%), которые обладают, кроме того, колоссальным внутренним трением ("немые" сплавы). Эти же сплавы могут запоминать форму, т. е. самопроизвольно деформироваться при нагреве в обратном направлении, причем объем их памяти также огромен (ε ≥ 10%).

Рис. 109
Рис. 109

Даже самые пластичные из обычных металлов не более, чем карлики, по сравнению с теми же металлами в сверхпластичном состоянии (5): пластичность увеличивается примерно на 2 порядка и составляет тысячи процентов. Эти огромные деформации можно получить при напряжении, составляющем сотые доли от прочности обычных металлов и тысячные доли - от прочности усов.

Таким образом, резервы свойств металлических материалов необычайно разнообразны и велики. В аморфном состоянии они могут приближаться по прочности к "усам", обладают великолепной коррозионной стойкостью и другими ценными качествами. В составе матриц композиционных материалов металлы могут успешно работать при температурах, приближающихся к температуре плавления.

Весьма разнообразные сверхсвойства металлов можно использовать и в самых разных сочетаниях друг с другом. Например, аморфными металлами можно армировать легкую и пластичную матрицу, а применение сверхпластичных металлических матриц позволяет решить ряд сложных технических вопросов при приготовлении композиционных материалов с прочными, но хрупкими волокнами бора или углерода. Совместное использование эффектов сверхупругости и запоминания формы открывает новые возможности в технике, медицине и т. д.

Исследования
Исследования

Во многих из тех явлений, о которых шла речь в этой книге, сегодня еще много неясного. Ясно лишь одно - будущее за "сверхметаллами", так как обычные металлы работают сейчас на пределе своих возможностей.

Поскольку в исследовании и в использовании необычных свойств обычных металлов последнее слово еще не сказано, нам остается надеяться, что его произнесет кто- то из наших молодых читателей.

предыдущая главасодержаниеследующая глава








© METALLURGU.RU, 2010-2020
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://metallurgu.ru/ 'Библиотека по металлургии'
Рейтинг@Mail.ru
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь