Настоящая книга посвящена методам определения механической прочности чистых металлов и их изолированных атомов. Приведено большое количество примеров расчета прочности металлов в твердом и жидком состояниях, как известными способами, так и новыми. Практически в каждой главе читатель может найти для себя новую информацию. Книга снабжена приложениями, существенно расширяющими и дополняющими материал, изложенный в основном тексте. Издание может быть полезно специалистам в области физики металлов, в том числе инженерам-металловедам, а также преподавателям и студентам естественных и технических вузов.

В учебном пособии изложены сведения о строении кристаллической решетки. Рассмотрены ее тепловые и электронные свойства, вопросы диффузии в твердой фазе. Приведены данные о дефектной структуре твердых тел. Освещены основные положения теории дислокаций и описываемые на ее базе представления о пластической деформации и разрушении твердых тел. Объяснена природа высокопрочного состояния. Проанализированы методики испытания металлов и сплавов при активном нагружении, ползучести. релаксации упругих напряжений и повторно-переменном нагружении. Для магистрантов, обучающихся по направлениям подготовки высшего профессионального образования "Прикладная механика" и "Техническая физика", а также аспирантов, специализирующихся в областях, связанных с физикой прочности и физическим металловедением.

Рассмотрены экспериментальные данные о структуре и некоторых свойствах жидких и аморфных металлов и сплавов: модели, позволяющие описывать структуру и свойства этих объектов; статистическая теория структуры жидкостей (одно- и многокомпонентных), в частности жидких металлов. Значительное место уделено расчетам структуры и свойств (термодинамических свойств и подвижности атомов) с помощью ЭВМ при использовании методов интегральных уравнений статистической теории жидкостей, вариационных методов и прямого моделирования на ЭВМ. Обсуждаются вопросы более полного описания ближнего порядка в неупорядоченных системах, в частности с помощью учета угловых корреляций в расположении атомов. Для научных работников научно-исследовательских и учебных институтов, заводских лабораторий металлургической промышленности и специалистов металлургических предприятий.

Измерены нормальные интегральные потоки теплового излучения металлов и полуметаллов в жидкой и твердой фазах и жидких бинарных сплавов металлов различных структурных типов. Применена теория размерностей, получены соотношения для расчета теплового излучения и поверхностного натяжения жидких металлов и сплавов. Установлены периодичность их изменения и взаимосвязь теплового излучения и поверхностного натяжения. Рассчитаны температуры Дебая. Предназначена для широкого круга научных работников и специалистов, занимающихся разработкой промышленного теплообменного технологического оборудования, преподавателей, аспирантов и студентов.

Освещены некоторые вопросы строения и физико-химические свойства жидких металлов и сплавов. Рассмотрены механизмы разрушения струи металлических расплавов газом высокой энергии. Обобщены результаты экспериментальных исследований по влиянию технологических параметров струи расплавов, их физико-химических свойств на формообразование, структуру и дисперсность частиц порошка. Показана возможность управления дисперсностью частиц, их структурой и формой. Описаны технологические схемы, оборудование и оптимальные варианты процессов получения порошков металлов и многокомпонентных сплавов, применяемых в народном хозяйстве. Для инженерно-технических и научных работников предприятий металлургической, авиационно-космической, электронной, электронно-технической и других отраслей промышленности.

Освещены способы литья: под высоким и низким давлением. центробежное, кокильное, оболочковое, по выплавляемым моделям, непрерывное, электрошлаковое, композиционных отливок и др. Приведены сведения о материалах, литейной оснастке, оборудовании, технологии, области применения и перспективах развития этих способов. Рассмотрены гидродинамические, теплофизические кристаллизационные процессы и влияние на них внешних воздействий. Для инженерно-технических работников литейного производства; может быть полезен студентам втузов.

Рассматриваются закономерности поведения жидкого металла в присутствии однородного постоянного магнитного поля, неоднородного постоянного магнитного поля. собственного магнитного поля электрического тока, проходящего через жидкость. скрещенных электрического и магнитного полей и бегущего магнитного поля. Особое внимание обращается на описание физических процессов, связанных с неоднородным распределением параметров течения (скорости, электрического тока, давления и т. д.) по рабочему объему. На основе ряда примеров и количественных оценок показывается, что целенаправленное использование этого специфического класса МГД-явлений может заметно повысить прикладную значимость магнитной гидродинамики жидких металлов.

Монография посвящена исследованию электрических и эмиссионных свойств чистых металлов и двойных сплавов в зависимости от физико-химического взаимодействия компонентов, температуры, давления и структурных дефектов. Рассмотрена анизотропия электросопротивления, работы выхода и коэффициента вторичной электронной эмиссии монокристаллов и сплавов. Приведены корреляции эмиссионных свойств с другими физическими свойствами и расчет электросопротивления сплавов. Рассмотрены вопросы создания новых сплавов с заданными электрическими и эмиссионными свойствами. Монография предназначена для металлургов, металловедов, физико-химиков, специалистов в области электроники и приборостроения, на также может быть использована в качестве учебного пособия преподавателями и студентами технических вузов.

В монографии рассмотрены основные вопросы технологии электронно-лучевой плавки и рафинирования металлов и сплавов, а также термодинамики и кинетики процессов рафинирования жидкого металла в вакууме. Предложена новая классификация современных способов рафинирования, сформулирован основной принцип математического описания их кинетики и разработана методика учета концентраций реагентов на межфазной поверхности. Приведены экспериментальные данные по кинетике рафинирования металлов и сплавов при электронно-лучевой плавке, в том числе с применением рафинирующих флюсов. Намечены основные пути оптимизации и дан сравнительный анализ современных способов рафинирования металлов и сплавов при электронно-лучевой плавке. Для научных и инженерно-технических работников предприятий металлургической промышленности. Может быть полезна студентам вузов.

В книге изложен новый подход к оценке напряженно-деформированного состояния высокотемпературных конструкций, объединяющий теории пластичности и ползучести на основе модели анизотропного упрочнения. Модифицированы критерии длительной прочности металла. Дано экспериментальное обоснование предлагаемых теоретических моделей. Книга предназначена для специалистов по проектированию и техническому диагностированию энергетического и нефтехимического оборудования, а также для исследователей, занимающихся вопросами высокотемпературного деформирования и разрушения материалов.

Справочник содержит богатый фактический материал по самым различным вопросам пробоотбора, с которыми сталкиваются аналитики в металлургии и других отраслях промышленности. Проблемы пробоотбора и статистической обработки результатов анализов освещены с современных позиций. Даны рекомендации по отбору проб руд, концентратов, твердых и жидких металлов. Рассмотрено оборудование для пробоотбора. Предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся анализом материалов в металлургии и других отраслях промышленности.

В монографии приведен обзор существующих к настоящему времени математических моделей пластической деформации ГЦК-металлов, сформулированных на основе концепции упрочнения и отдых. В рамках этой концепции сформулированы математические модели одноосной пластической деформации ГЦК-монокристаллов чистых металлов. Приведен обор экспериментальных исследований термического и деформационного упрочнения сплавов со сверхструктурой. Сформулированы математические модели пластической деформации сплавов со сверхструктурой. Предназначена для широкого круга специалистов: научных сотрудников, инженеров, работающих в области материаловедения и физики конденсированных систем (металлов и сплавов), преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области материаловедения.

Настоящая книга посвящена обнаружению и изучению нового эффекта — индуцированного дрейфа, вызванного действием периодических электрических и магнитных полей на структурированные растворы солей в жидких полярных диэлектриках. Она содержит информацию как экспериментального, так и теоретического характера. При этом основное внимание уделено объяснению явлений с физической точки зрения. Книга предназначена научным сотрудникам, инженерам, аспирантам и студентам, интересующимся данной тематикой.

В монографии сделана попытка сформулировать целостную физически обоснованную систему представлений о факторах, контролирующих предельный уровень прочности металла на трех масштабных уровнях: атомном, микро- и мезоуровнях, а также на макроуровне (прочность металла в конструкции) Изложены результаты молекулярно-динамического моделирования деформирования металлических наночастиц и разработанные на их основе представления об атомистике процессов потери устойчивости, деформации и разрушения идеальных кристаллов и металлических наночастиц. Установлена связь между объемными и энергетическими изменениями при деформации кристалла. Рассмотрена статистическая модель хрупкого разрушения поликристаллов, основанная на концепции зародышевых трещин. Кроме результатов теоретических исследований, приведен значительный объем экспериментальных данных по влиянию структурного состояния конструкционных сталей на уровень предельной прочности, а также изложены основы оптимизации структурного состояния конструкционных сталей и идеи, касающиеся технологических путей х реализации. Вводится понятие предельной прочности метала в конструкции - Rs. Возможности разработанного подхода продемонстрированы на примере прогнозирования предельного состояния корпуса реактора. Для специалистов в области физики прочности, материаловедения, инженеров-конструкторов, а также студентов вузов.

Рассмотрен общий характер локализации пластической деформации на стадии линейного деформационного упрочнения ГЦК-, ОЦК- и ГПУ-моно- и поликристаллов чистых металлов и сплавов. Подтверждена универсальность ранее установленного линейного закона, связывающего скорость распространения автоволны локализованной деформации и обратное значение коэффициента деформационного упрочнения. Установлен квадратичный закон дисперсии волн локализации пластического течения. Обсуждена возможность введения гипотетической квазичастицы, соответствующей автоволне локализованной деформации, и определены ее характеристики.

В книге рассмотрены основные структурные характеристики некристаллических (жидких и аморфных) веществ, методы компьютерного моделирования систем с различным характером химической связи, в том числе металлов. солей, оксидов и т. по. Дан обзор методов моделирования некристаллических систем с использованием дифракционных данных о структуре. Проведен анализ топологических характеристик некристаллических систем. Исследованы возможности восстановления межчастичных потенциалов по структуре жидкого или аморфного тела и расчета термодинамических. структурных, диффузионных и других свойств веществ методами компьютерного моделирования.

В данной книге объединены новейшие и наиболее интересные результаты работ ведущих мировых материаловедческих центров. Более 80 статей дают подробную информацию о металлах, полимерах, керамике, стекле, биоматериалах, древесине, бумаге, жидких кристаллах. В издании освещены проблемы и общая ситуация в области материаловедения, представлены сведения по истории создания того или иного материала. Каждая статья написана экспертом с мировым именем. Алфавитный порядок расположения татей позволяет быстро найти нужную информацию. "Краткая энциклопедия по структуре материалов" станет настольной книгой инженерных и научных работников, которые в своей практической деятельности связаны с решением тех или иных материаловедческих проблем.

В настоящем справочнике приведено более 200 физических параметров металлов подгруппы железа, при этом железу уделено основное внимание. Представлены как известные параметры, так и впервые рассчитанные. Охарактеризованы изолированные атомы металлов, минимальные монокристаллы (ММК), критическое состояние и макроскопические тела. Книга содержит большое количество новейшей информации и снабжена приложениями. Справочник может быть полезен студентам-физикам, преподавателям курсов общей физики, металлофизикам и инженерам-металловедам.

В книге рассматриваются процессы воздействия жидких металлов на твердые в ненапряженном и напряженном состояниях. Описывается коррозионное влияние жидких металлов; механизмы растворения, термического и изотермического переноса массы, межкристаллитного разрушения, образование соединений и твердых растворов, влияние примесей в жидком металле и т.д. Описываются также закономерности изменения механических свойств твердых металлов под действием жидких при кратковременных испытаниях и при испытаниях на длительную прочность, ползучесть и усталость; рассматриваются механизмы влияния жидкого металла на твердый в напряженном состоянии: адсорбционный, коррозионный и диффузионный.

В книге излагаются вопросы теории и практики вакуумной металлургии тугоплавких металлов и твердых сплавов. Значительное внимание уделено рассмотрению современного промышленного оборудования, а также технологических процессов. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников металлургической промышленности; может быть полезна студентам вузов.

Настоящая монография является третьим изданием того же названия. Она переработана, включая собственные результаты авторов, в соответствии с современными представлениями о рекристаллизации и сопутствующих ей процессах возврата и полигонизации. Показано, что процессы, протекающие при нагреве металлов и сплавов, содержащих после различных воздействий разного типа структурные несовершенства, являются самыми распространенными. Важнейшей характерной особенностью процессов является их зависимость от большого числа факторов, затрудняющих установление количественных закономерностей. Монография предназначена для работников научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, а также для технологов, занимающихся вопросами физического металловедения, пластической деформации, термической обработки и других видов воздействия, влияющих на структуру и структурно-чувствительные свойства металлов и сплавов. Будет полезна аспирантам и студентам старших курсов.

В монографии систематизирован и обобщен большой экспериментальный материал по механохимическому синтезу в металлических системах за последние пятнадцать лет. Рассмотрены основные модельные представления о механизмах этого процесса. Впервые проведен анализ литературных данных по механохимическому взаимодействию твердого металла с жидким металлом. Показана роль механокомпозитов в механохимическом синтезе и возможность их применения в качестве прекурсоров для термического синтеза, в том числе и для самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Книга предназначена специалистам, работающим в области механохимии, механического сплавления, порошковой металлургии и т. п.

Изучение жидких металлов имеет как прикладное, так и научное значение. Жидкое металлическое состояние традиционно интересует металлургов, В настоящее время строение и свойства металлических расплавов интенсивно изучаются в связи с использованием их в энергетике, авиации и т. п. В научном плане исследования жидких металлов представляют интерес для развития теории разупорядоченных систем, в частности аморфного состояния. В книге рассмотрены различные методы оценки межчастичного (прежде всего ионного и ион-электронного) взаимодействия в жидких металлах, основанные как на использовании данных дифракционного эксперимента (метод коррелятивных функций), так и на квантово-механическом рассмотрении металлов в рамках метода псевдопотенциала. Обсуждены используемые при вычислениях приближения и возможные погрешности численных метода оценки потенциалов взаимодействия. Приведены выражения для расчета потенциалов межионного и электрон-ионного взаимодействия. Издание предназначено для научных работников, физиков и химиков, работающих в области физической химии жидких металлов.

Рассмотрены теоретические основы возникновения аморфной структуры, склонность металлов к образованию аморфной структуры и ее связь со структурой жидких металлов. Подробно описаны существующие методы получения металлов с аморфной структурой. Особое внимание уделено методу закалки жидких металлов, как наиболее перспективному с промышленной точки зрения. Представлены результаты исследования механических, магнитных, электрических, коррозионных и ряда других свойства. На основании результатов калориметрических, электронномикроскопических, рентгеновских и других методов исследования дан анализ термической стабильности металлических стекол и процессов, происходящих при их переходе в кристаллическое состояние. Рассчитана на научных работников и специалистов промышленности, работающих в области металлургии и металловедения.

В книге рассмотрены современные методы расчета межчастичного взаимодействия, электронной структуры и моделирования неупорядоченных структур. Особое внимание уделено методикам моделирования, основанным на методе сильной связи. Обсуждаются методы молекулярной динамики, обратного Монте-Карло, многогранников Вороного, а также Шоммерса и Реатто. Методом многогранников Вороного подробно исследуется структура ближнего порядка построенных моделей. Подробно рассмотрен развиваемый авторами метод моделирования неупорядоченных систем. Он применен для расчета электронной структуры и свойств некристаллических систем различных типов. Объяснено поведение электропроводности и магнитной восприимчивости металлического расплава при переходе металл-неметалл, а также температурная зависимость скорости звука. Рассмотрены развитые авторами аналитические методы расчета электронной структуры и магнитных свойств, основанные на использовании функций Грина в приближении сильной связи.

Проанализированы и обобщены экспериментальные данные по окислению жидких металлов и сплавов. Рассмотрены основные этапы процесса - адсорбция кислорода, его растворимость и диффузия. Представлен оригинальный материал по кинетике окисления бинарных сплавов на основе висмута, свинца, олова, серебра, а также тройных сплавов. Обсуждены структуры образующихся пленок, механизм окисления жидких металлов, сплавов и определены его лимитирующие этапы. Ряд сведений по взаимодействию жидких металлов и сплавов с кислородом получены впервые в лабораториях Института металлургии УрО РАН и Красноярского государственного университета. Монография представляет интерес для специалистов металлургической промышленности и физико-химиков, работающих в области высокотемпературных расплавов, для преподавателей вузов при подготовке курса лекций и студентов соответствующих специальностей.