считает признаком полного отсутствия схватывания. По-видимому, резкое повышение / происходило после разрушения тонких окисных пленок, оставшихся на поверхности очищенных образцов (и не восстановившихся в вакууме). Отсутствие заметного схватывания может быть связано в некоторых случаях не только с его физической невозможностью, но и с трудностью механического разрушения пленок (см. гл. JX).

Взаимно нерастворимые металлы (рис. 43, б) иногда схватываются (Fe—Ag; Mo—Си), а иногда заметного схватывания нет (Fe—Sc; Fe—Mg). При оценке этих результатов надо иметь в виду, что при ничтожной растворимости одного металла в объеме другого (например, железа в серебре порядка 0,0004%) их растворимость в поверхностных слоях со множеством дефектов, по-видимому, может быть и намного выше. При одинаковой кристаллической решетке и отличии атомных диаметров до 13% всегда происходит схватывание 150]. При большем различии атомных диаметров схватывания не было (рис. 43, в). Однако и для этих пар в ходе опыта / заметно растет (для Со— Y — с 0,2 до 0,52; для Fe— Pb — с 0,05 до 0,23). Н. Л. Голего пришел к выводу, что ни различие кристаллической решетки, ни отсутствие растворимости не сказываются на возможности схватывания металлов; существенно влияет на него резкое различие атомных диаметров.

Последнее опровергается опытами по холодной сварке свинца и меди с алюминием 1153]. Пуансон диаметром 5 мм вдавливали со стороны более твердого металла (пластинки алюминия или меди толщиной 1 мм). В паре с алюминием пластинка свинца имела толщину 1 мм, в паре с медью — 2,8 мм. Несмотря на очень большое различие атомных диаметров (для А1—РЬ—22%; для Си—РЬ—36%), получили соединение соответственно при е^ц—75 и 86%.

На основе систематических опытов по трению в работе [177] отмечается, что одним из главных критериев оценки склонности к схватыванию разноименных материалов является их взаимная растворимость и способность к образованию химических соединении. При этом важно и кристаллическое строение металла, b оОщем случае металлы с г. п. у.-решеткой должны схватываться труднее, так как наличие в них только одной кристаллографической плоскости (плоскости базиса), по которой они могут пластически деформироваться, затрудняет деформацию микронеровностей при трении (и холодной сварке) и образование физических контактов, предшествующее возникновению узлов схватывания. Однако пластическая деформация в плоскости базиса идет только в металлах с г. п. у.-решеткой, у которых отношение параметров

решетки ~ ^ 1,6333 (кобальт, иттрий, редкоземельные металлы). У титана = 1,587, деформация идет по нескольким плоскостям

и склонность титана к схватыванию очень велика (аналогично ведут себя цирконий и гафний).

Приведенные данные не позволяют вполне четко установить условия, исключающие схватывание разноименных металлов, а сам факт отсутствия схватывания часто определяется очень условно.

При изучении схватывания (и сварки) разноименных металлов необходимо учитывать процессы образования на соединяемых поверхностях активных центров. При холодной сварке большинства металлов активные центры могут быть созданы только в результате пластической деформации. Можно представить, что при попытке холодной сварки металлов с резко различающимися механическими свойствами (например, закаленной стали и алюминия) будет деформироваться только один из них. Образование активных центров на одном металле при отсутствии их на другом не должно приводить к схватыванию. Поэтому можно предположить, что большое различие механических свойств металлов — одна из возможных причин их практической несклонности к схватыванию.

Уравнение (15) можно рассматривать и как условие смачивания одного металла другим в твердом состоянии [190]. Вряд ли можно ожидать, что все металлы смачивают друг друга в твердом состоянии. Однако опыты, проведенные до настоящего времени, указывают на возможность более или менее энергичного схватывания практически всех изученных металлов.

Возможность получения прочного соединения разноименных металлов при холодной сварке, так же как для одноименных, существенно зависит от склонности образуемых ими узлов схватывания к хрупкому разрушению. Как правило, сварка высокопластичного металла (например, алюминия) с менее пластичным (железом, никелем) осуществляется даже легче, чем сварка последних в одноименных парах. Это можно объяснить релаксацией остаточных напряжений при снятии внешней нагрузки за счет относительно легкой пластической деформации алюминия.

Сварка двух высокопластичных металлов (например, меди и алюминия) завершается при относительно малой деформации меди. Возникает вопрос, почему при сварке Си—Си ет,„ = 75 -*-80%, а при сварке Си—А1 со стороны меди етт не превышает 50%. Для меди и алюминия ет,п определяется условиями разрушения окисных пленок (см. § 3). По-видимому, при сварке меди с алюминием неодинаковая деформация металлов приводит к взаимному перемещению меди и алюминия в зоне соединения, облегчающему разрушение поверхностных пленок.

§ б. ХОЛОДНАЯ СВАРКА ПРИ ДЕЙСТВИИ НОРМАЛЬНЫХ И ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ УСИЛИЙ

При одновременном действии нормальных № и гангенциаль-ных 5 усилий возможны два случая: отношение больше иди