Диффузное отражение

Показано, что электролитические осадки ПТР и неравновесных интерметаллидов обычно кристаллизуются на катоде в ультрадисперсном состоянии. Поэтому особенности электрокристаллизации ПТР в значительной мере обусловлены размерным вакансионыым эффектом, стимулирующим ори электроосаждении сплавов повышенную диффузионную подвижность атомов соосаждаемых элементов я приводящим к гомогенизации осадков.

Вентиляция. При комнатной температуре газообразный водород имеет высокую диффузионную подвижность, его плотность намного меньше плотности воздуха. Однако при утечке жидкого водорода образуется «холодный» водород, который при 55 К обладает такой же плотностью, как воздух при комнатной температуре, и пониженной диффузионной подвижностью. Поэтому в стандарт CGA включено требование достаточной вентиляции.

Тепло, развиваемое в процессе резания, усиливая диффузионную подвижность атомов в сильно деформированном металле поверхностного слоя, способствует его разупрочнению, проявляемому в наблюдаемом уменьшении степени наклепа. Однако нагрев металла в зоне резания, снижая его сопротивление деформированию, приводит к уменьшению глубины наклепа.

При дальнейшем повышении температуры нагревов, усиливающем диффузионную подвижность атомов, а следовательно, активирующем процессы возврата в деформированном поверхностном слое, резко уменьшаются макронапряжения, и при 950—975° С макронапряжения практически полностью снимаются при выдержке до 2 ч.

степень деформации влияют на диффузионную подвижность и вместе с ней на процесс разупрочнения; упрочнение в свою очередь протекает во времени и определяется не только степенью деформации, но и теми процессами, к-рые вызываются и активируются деформацией, напр, старение, дисперсионное твердение и др. Необходимо также учитывать, что работа пластич. деформации, переходя в теплоту, вызывает разогрев деформируемого материал а. Вследствие локальности пластич. деформации при высоких скоростях деформации перераспределение генерируемой локально теплоты

вают подвижность при самодиффузии железа, а также процессы гетеродиффузии (рис. 5). Механич. обработка (шлифование, пескоструйная обработка) в десятки раз увеличивает диффузионную подвижность в поверхностных слоях металла (рис. 6).

Для повышения эксплуатац. стойкости деталей из Н. ж. д. с. весьма важно избегать образования наклепа при их механич. обработке. Наличие наклепа на поверхности деталей повышает диффузионную подвижность и способствует увеличению гру-бозернистости и охрупчиванию материала даже при невысоких темп-pax. Наклепанный слой следует удалять электрохимии, травлением.

Кроме легирования никельхромистого ^-твердого раствора Ti + А1 при одновременном или раздельном введении W и Мо необходимы малые добавки В и Се. При этом бор повышает прочность границ зерен сплавов, уменьшая диффузионную подвижность в межкристаллических слоях, вследствие образования тугоплавких боридов, а церий связывает серу в тугоплавкие соединения (рис. 43).

Для повышения жаропрочности стали необходимо обеспечить торможение дислокаций и диффузии вакансий как по границам, так и в объеме зерна. Дислокации хорошо затормаживаются мелкодисперсными карбидами и интерметаллидами. Легирование твердого раствора элементами, повышающими жаропрочность, приводит к усилению межатомных связей, уменьшает диффузионную подвижность вакансий и тем самым замедляет диффузионную ползучесть. Сильные карбидообразователи — хром, молибден, титан, ниобий — связывают углерод в прочные карбиды, затрудняют его диффузию и способствуют получению стабильной структуры. Вследствие искажений кристаллической решетки в районе дислокаций последние очень активно притягивают атомы примесей. Вокруг дислокаций особенно легко концентрируются атомы элементов, образующих растворы внедрения,— углерода, азота, бора и др. Поэтому дислокации часто оказываются местами зарождения частиц второй фазы.

Металл сварного шва химически неоднороден. Хотя кристаллизация протекает очень быстро, диффузионные процессы, связанные с различной растворимостью углерода и примесей в жидком и твердом металле, успевают развиться, так как высокая температура обусловливает большую диффузионную подвижность атомов.

При обработке стали в области температур Ас, деформация увеличивает диффузионную подвижность атомов и способствует перестройке структуры. Многократная деформация вызывает скольжение при каж-ком проходе преимущественно по новым плоскостям сдвига. В аустени-те пачки скольжения получаются более тонкими и благодаря множественности скольжения малой протяженности, вследствие чего субструктура и блоки измельчаются. В процессе деформации дефекты кристаллической решетки (дислокации) образуются в основном по границам пачек скольжения, а так как при увеличении числа проходов общая протяженность границ пачек скольжения увеличивается и они распределяются равномерно по всему объему деформированного металла, то и дефекты решетки (дислокации) распределяются более равномерно. Все это приводит к образованию тонкой блочной структуры и более равномерному распределению дефектов решетки (дислокаций) в аустените, подвергнутом высокой степени деформации. На базе тонкой структуры аустенита после закалки также получается более дисперсная структура с высокой плотностью дислокаций и их равномерным распределением. Этими изменениями тонкой структуры объясняется благоприятное влияние дробной деформации при больших степенях обжатия.

При анализе соотношения (6.36) может возникнуть вопрос: «не потеряли» ли мы излучение, которое доходит от/-и поверхности к t-й путем не только непосредственного попадания и после нескольких зеркальных отражений, но и путем ряда чередующихся зеркальных и диффузных отражений. Однако эти опасения напрасны. Как только на какой-то промежуточной поверхности происходит диффузное отражение, соответствующая часть лучистого потока «присоединяется» к диффузному эффективному потоку этой промежуточной поверхности и, таким образом, учитывается в общей сумме (6.36).

поверхность является оптически гладкой и имеет зеркальный характер отражения. В противном случае поверхность является оптически шероховатой и имеет диффузное отражение. Частным случаем диффузного отражения является идеально диффузное (изотропное) излучение, характеризующееся одинаковой яркостью по всем направлениям.

Аналитический метод основан на непосредственном интегрировании математического выражения для элементарного углового коэффициента излучения (17-58). Рассмотрим в качестве примера излучающую систему, приведенную на рис. 17-16, еслц тела имеют диффузное отражение. Поскольку угловой коэффициент излучения определяется величиной углов с нормалями, можно изменить масштаб конфигурации' системы таким образом, чтобы одно из соответствующих расстояний имело величину, равную единице. Найдем значения величин, входящих в зависимость (17-58):

При падении ультразвуковой (УЗ) волны на плоскую границу раздела, размеры к-рой значительно больше длины волны, происходит зеркальное отражение, причем угол падения равен углу отражения, Препятствия с шероховатой поверхностью дают ненаправленное диффузное отражение.

сти явлений параллельный пучок излучения, падающий на шероховатую поверхность, частично отразится от нее, а частично пройдет во вторую среду не в виде двух направленных пучков (как это имеет место для оптически гладкой поверхности), а в виде рассеянного по всевозможным направлениям излучения. Вместо зеркального для оптически шероховатой поверхности будет иметь место диффузное отражение или, как его еще называют, поверхностное рассеяние (рис. 1-6).

Для количественной оценки диффузного отражения энергии по различным направлениям вводится (аналогично рассеянию в среде) индикатриса отражения или поверхностного рассеяния. Будем считать, что диффузное отражение от шероховатой поверхности не сопровождается перераспределением излучения по частотам. Пусть в направлении s в том же интервале частот d-v и в элементарном телесном угле dcos отражается количест-

2. При наличии в излучающей системе объемных зон с ослабляющей средой применение зональных методов заметно усложняется. В этом случае взаимодействие излучения с объемом зоны рассматривается как взаимодействие с поверхностью этого объема. Объемное излучение среды условно заменяется излучением поверхности объемной зоны, рассеяние рассматривается как диффузное отражение с поверхности, а поглощение в объеме — как поглощение той же поверхностью. Естественно, что такая условная замена приводит к дополнительным неясностям и неточностям.

Темнопольное освещение используется при наблюдении небольших областей, дающих диффузное отражение {трещины, ямки, поры, включения); в светлом поле при этом получаются феолы. Наблюдается увеличение контраста в случае, когда после полировки возник рельеф и в светлом поле особенности структуры плохо различимы.

При темнопольном освещении свет зеркального отражения от поверхностей зерен не позволяет получить изображение.. Поверхности зерен темные, на границах зерен— диффузное отражение. Только диф-фузноотраженные компоненты светового излучения позволяют получить изображение. При этом границы зерен светлые (рис. 1.469).

Темнопольное Освещение используется при наблюдении небольших областей, дающих диффузное отражение (трещины, ямки, поры, включения); в светлом поле при этом получаются феолы. Наблюдается увеличение контраста в случае, когда после полировки возник рельеф и в светлом поле особенности структуры плохо различимы.

11ри тсмнополъном освещении свет зер-КЕЛЫЮЮ отражении от поверхностен зерен ис позволяет получить изображение. Поверхности зерен темные, на границах зс-реп—Диффузное отражение. Только диф-фуэноотражснныс компоненты светового излучении позволяют ' получить изображение. При этом границы зерен светлые (рис. 1.4G9).