Итак, ни одна из рассмотренных теорий не дает удовлетворительного объяснения фактов, экспериментально установленных при холодной сварке. Возникает вопрос, достаточно ли для всех металлов образования активных центров в результате движения дислокаций в ходе пластической деформации для схватывания чистых поверхностей, сближенных до физического контакта, или для некоторых металлов (например, железа) из-за резко выраженной направленности межатомных связей схватывание возможно только после взаимной подстройки атомов, требующей дополнительной термической активизации.

Е. Рабинович и Д. Тэйбор показали, что прижатие пуансона (усилием 4 кГ) со сферическим концом (/? = 3,2 мм) к пластинке из этого или другого металла всегда сопровождается схватыванием с переносом металла с пуансона (содержащего радиоактивный изотоп металла) на пластину и обратно [210]. Опыты проводили на воздухе после тщательной очистки поверхности. Как показал расчет, контактное напряжение достигало 130 кГ/мм2 и должно было приводить к местной пластической деформации, по-видимому, достаточной для разрушения тонких окисных пленок. Количество перенесенного металла оценивали по анализу авторадиограмм (рис. 38). Отдельные частицы достигали 10* А в поперечнике. Для всех изученных металлов, в том числе низкоуглеродистой стали (с о. ц. к.-решеткой), меди, платины (г. ц. к.) и кадмия (г. п. у.), количество перенесенного металла имело один порядок (для Сс1 2-10"10 г; для .Си 0,5-Ю-10 г; для Р1 4- Ю""10 и для стали 1 -10—10 г). Его зависимость от типа решетки или степени

направленности связей незаметна. Железо схватывается так же охотно, как медь, обладающая связями, близкими к сферической симметрии. И в опыте по холодной сварке карбонильного железа, несмотря на отсутствие прочного соединения, в изломе и на микрошлифе (рис. 39) видны участки схватывания и переноса частиц металла с одной из совместно деформируемых пластинок на другую.

Возможность соединения вхолодную низкоуглеродистой стали с атомночистой поверхностью подтвердилась и в опытах Дж. Хема[188]. Цилиндрические образцы с кольцевым надрезом

Ь-. * ;

Рис. 38. Авторадиограмма поверхности железной пластинки после вдавливания в нее пуансона из железа, содержащего радиоактивный изотоп [210]

нагревали в вакууме 5 • Ю-10 мм рт. ст. для удаления газов и

очистки электронной бомбардировкой. После охлаждения в вакууме образец сначала разрывали (при нагрузке Ррсют), а затем через I сек сдавливали с напряжением асж = соТ (где от — предел текучести). Коэффициент с изменяли в пределах 0,5—1. После сжатия (сопровождаемого частичной сваркой) образец повторно растягивали с измерением разрушающей нагрузки РраСт- Отноше-

растирает

может характеризовать способность к схватыванию металла с атомночистыми поверхностями (а при малом г возможно и с активными центрами на них, сохранившимися после первичного разрыва образца) в условиях незначительной пластической деформации (в опыте со сталью, имевшей 0,18% С, с=0,5 и напряжение сжатия всего0,5о). При25°С ир*«с;0,Ы0~7лшрт.ст.сек

о

0,15. Дальнейшее загрязнение поверхности адсорбиро-

Рис. 39. Разрушение узла схватывания с вы-рывом по основному металлу (совместная деформация симметрично наклоненными пуансонами образцов из карбонильного железа):

с — вид излома (ХЗ); б — микроструктура (Х100)

5*