Гомологических температурах

Гомологическая температура

На диаграмме с осями нормализованное напряжение Sk/E и гомологическая температура Т/ТПЛ могут быть представлены области, в которых описанные выше механизмы разрушения являются преобладающими. Такие диаграммы, впервые предложенные Рэем и впоследствии развитые Эшби с сотрудниками [434—436], называются картами механизмов разрушения. Карты могут быть также построены в осях — время tk и деформация ек до разрушения.

) 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Гомологическая температура Т/Т11Л

Гомологическая температура Т/Тт ,

где т = Т/Тпл = Т0 — гомологическая температура (Тпл — температура плавления). Тогда

где Т' — гомологическая температура; a, v, (5 — постоянные для данного материала при определенных условиях деформации.

В области температуры рекристаллизации на кривых lg 0 — lg e обычно наблюдается перегиб и график зависимости ui—f(T) переходит в график n2=f(T) при Г'=0,5 — 0,55 (Т' — гомологическая температура).

В качестве безразмерных комплексов, характеризующих влияние тепловых процессов на интенсивность изнашивания /т.ф целесообразно принять Пк,т = /кЛкр - фактор влияния контактной температуры, где tK — температура в месте контакта тел; ?кр — критическая температура (например, температура плавления материала, гомологическая температура, температура физико-химических, структурных превращений в материалах

Гомологическая температура}Т/ТМ

где К$ — гомологическая температура конструкционного материала, по которой вычисляют показатели высокотемпературной прочности.

где D — коэффициент самодиффузии металлов, а Тдиф/Гпл — гомологическая температура для диффундирующего металла.

личных металлов при гомологических температурах (ТЛСп1Тпл). Зависимость предела прочности при растяжении молибдена и ниобия (никеля для сравнения) от гомологической температуры показывает, что существуют три интервала, в которых изменение температуры по-разному влияет на прочность металлов рис. 385.

Степень завершения гомогенизации при сварке зависит от Утах, диффузионной подвижности элементов, времени пребывания при температурах гомогенизации и исходной макро- и микрохимической неоднородности. Максимальная степень гомогенизации соответствует участкам ОШЗ, нагреваемым до Тс, учитывая, что коэффициенты диффузии элементов увеличиваются с повышением температуры в экспоненциальной зависимости. С наибольшей скоростью гомогенизация происходит по С, с меньшей — по S, Р, Cr, Mo, Mn, Ni, W в приведенной последовательности (коэффициенты диффузии в железе при 1373 К составляют для С 10~" и для остальных элементов 10~'3...10~'5 м2/с). Время пребывания при температурах гомогенизации зависит от теплового режима сварки, а также от класса применяемых сварочных материалов. Последнее связано с дополнительным нагревом ОШЗ выделяющейся теплотой затвердевания шва (аналогично их влиянию на степень оплавления ОШЗ). Степень влияния металла шва определяется 7с.„.ш.Чем она выше, тем при более высоких гомологических температурах происходит дополнительный нагрев ОШЗ. При переходе от сравнительно тугоплавких ферритно-перлитных сварочных материалов к более легкоплавким аусте-нитным время пребывания ОШЗ свыше 1370 К уменьшается примерно в 1,5 раза. Весьма существенно влияет исходное состояние стали. Наличие труднорастворимых крупных скоагули-рованных частиц легированного Цементита и специальных карбидов, например после отжига стали на зернистый перлит, заметно снижает степень гомогенизации.

Когда необходимо получение сопоставимых данных по свойствам разных материалов, соблюдение физического подобия усложняется. Например, сравнение механических свойств разных металлов и сплавов при одной температуре может быть при решении определенных задач лишено физического смысла. Механические свойства, в частности,прочностные, связаны с температурой начала плавления металла или сплава: при прочих равных условиях, чем выше эта температура, тем выше прочностные характеристики при заданной температуре испытания. Поэтому сопоставление свойств разных металлических материалов более правильно проводить при одинаковых гомологических температурах, т. е. одинаковых отношениях абсолютных температур испытания и плавления Тж^Т1т (в градусах Кельвина).

Когда необходимо получение сопоставимых данных по свойствам разных материалов, соблюдение физического подобия усложняется. Например, сравнение механических свойств разных металлов и сплавов при одной температуре может быть при решении определенных задач лишено физического смысла. Механические свойства, в частности,прочностные, связаны с температурой начала плавления металла или сплава: при прочих равных условиях, чем выше эта температура, тем выше прочностные характеристики при заданной температуре испытания. Поэтому сопоставление свойств разных металлических материалов более правильно проводить при одинаковых гомологических температурах, т. е. одинаковых отношениях абсолютных температур испытания и плавления Тж^Тш (в градусах Кельвина).

Температура плавления. Как правило, тугоплавкие металлы менее пластичны при 20 °С, чем легкоплавкие, потому, что первые находятся при меньших гомологических температурах. По границам зерен обычно находятся легкоплавкие элементы; таких элементов у калия мало, а у вольфрама все элементы имеют меньшую точку плавления. Калий высокопластичен, а вольфрам — лишь при тщательной очистке от примесей.

В работе [268] установлен одинаковый тип дислокационных структур, формирующихся в монокристаллах всех переходных ОЦК-ме-таллов на одинаковых стадиях упрочнения и при близких гомологических температурах. Причем в основу типизации дислокационных, структур автор [268] положил вид дислокаций (винтовые-краевые),, преобладающих в структуре при данных условиях испытания.

Обнаруженные различия по сравнению с Ni обусловлены, очевидно, различиями в гомологических температурах (Т/ГПЛ, где Тпл — температура плавления), при которых происходила деформация и при которых образец выдерживался после деформации. Температура 293 К соответствует гомологическим температурам 0,17 для Ni и 0,22 для Си. Следовательно, подвижность атомов в последнем случае должна быть выше, что, возможно, привело к изменениям в структуре и различиям в полученных размерах зерен. Повышенная подвижность атомов могла привести к протеканию динамической рекристаллизации.

информации о пределе выносливости. Если для заданного сплава требуется выяснить непрерывную температурную зависимость а_г (Т4) или ai^T^,' когда известны лишь отдельные экспериментальные значения о_ъ полученные на некоторой базе N, то необходимо сопоставить их со значениями а^4 по формуле (101) при соответствующих гомологических температурах и определить зависимость In С = f (/С4) по аналогии с изложенными выше приемами (см. табл. 3, рис. 10 и 11).

при низких гомологических температурах, когда диффузионные

таточно высоких относительных (гомологических) температурах

шенных гомологических температурах, обычно не удается. Это свя-