А вот еще одно интересное явление: сплавы металлов прочнее чистых металлов. Чем это объяснить?
Сплавы металлов состоят из атомов металлов, входящих в состав сплава. В них тоже есть дислокация, но атомы другого металла мешают перемещению дислокации. Это так, как будто бы на ковре кто-то стоит и задерживает перемещение складки. Приложив большую силу, можно было бы все-таки переместить складку в заданную сторону. Принялось бы сдвинуть и стоящего на ковре.
Нашим сравнением можно объяснить, почему бронза значительно прочнее чистой меди или олова, смесь которых образует бронзу, по чему добавка углерода к стали делает, сталь очень твердой и т. д.
Но почему в таком случае сплав золота с серебром почти не отличается твердостью от чистого золота и серебра? Да потому, что получать более твердые и прочные сплавы не так уж просто.
Входящие в состав сплава металлы должны отличаться по величине атомов. Атомы золота и серебра почти одинакового размера и не мешают перемещению дислокации. И, наоборот, в случае бронзы. Атомы олова значительно больше атомов меди. Перемещение такого большого атома среди «малышей» затруднено. Это хорошо показал наш художник на рис. 3а.
Такой большой атом мешает движению дислокации, а тем самым делает металл более прочным, не поддающимся деформациям. А не напоминает ли вам такой большой атом стоящего на ковре мальчика и мешающего перемещению ковра? Напоминает. Да, роли их почти одинаковые.
А вот еще один пример. Когда вы сгибаете кусочек проволоки, он прогибается именно в том месте, где вам хочется. Почему же при продолжительном сгибании он не прогнется ни в каком другом месте, а только там, где начала сгибаться проволока?
Дело здесь вот в чем. Когда мы начали сгибать проволоку, дислокации вынуждены были оторваться от инородных атомов и стали перемещаться значительно свободнее, чем раньше. Металл в этом месте сделался более мягким.
Итак, ребята, мы рассказали вам довольно коротко и, конечно, очень упрощенно о дислокации и связанным с ней сопротивлением материалов.
инж. Ян Токарский
Клеение и четыре заповеди
— Что ты так упорно ищешь, Зосенька? — спросил жену пан Станислав, отец близнецов, когда она уже, пожалуй, в третий раз перекладывала содержимое ящичка кухонного стола.
— Нет, как назло, его нет, — с огорчением ответила она и добавила, — хотела склеить это пластмассовое блюдечко — универсальным клеем, но куда он делся, ума не приложу.
— Папочка! Будешь клеить? Ура! — обрадовался влетевший в кухню, как стрела, Тадек. — Принесу заодно склеить и мои вещи, давно собирался… — и мальчик исчез так же быстро, как и появился.
Не успел пан Станислав оглянуться, как перед ним, на столе выросла гора разнообразных старых и поломанных предметов. Близнецы принесли все свои «больные сокровища», которые хранились на чердаке, ожидая лечения.
Химик развел беспомощно руками.
— Не смогу, к сожалению, всего склеить. Нет универсального клея у меня.
Томек первый начал глазами сортировать предметы. Чего только на столе не было! И какая-то деревянная игрушка, и пинг-понговые шарики, и дырявый резиновый мяч, и треснувшая пластмассовая чашечка и еще много-много вещей неизвестного происхождения.
— Неужели всё это можно склеить одним клеем? — начал сомневаться Томек.
Вопрос явно понравился отцу ребят.
— А как вы думаете, ребятки, можно ли все болезни лечить аспирином?
— Конечно, нет! — хором ответили сыновья.
— Так вот. Много есть лекарств, а для каждой болезни, однако, врач приписывает только те, которые быстрее и наверняка помогут…
Пан Станислав немного задумался.
— …А инженер-геолог, — продолжал он, — сможет ли построить фабрику и сделать самолет, разбить парк или лечить домашних животных? Нет. Всего этого не сможет один специалист. — За пять лет учения в институте можно приобрести специальность и причем только одну. Точно так же обстоит дело и с клеями. Нет такого клея, которым можно было бы клеить всё-всё.
— И я так думал, — согласился сразу же с отцом Томек, — но вот интересно, как же добираются клеи для различных материалов? Почему одним клеем можно склеивать бумагу, а другим пластмассовые игрушки?
— Трудно, к сожалению, мне ответить, каким образом подбираются подходящие клеи. Твой вопрос придется оставить без ответа. Могу только рассказать о четырех заповедях, так давайте их назовем, о которых не следует забывать при клеении. Возьмем, например, две стеклянные трубочки и попытаемся склеить их растительным клеем. Каковы будут результаты, как ты думаешь, Тадек?