Изотермической поверхностью

Основной прирост прочности создается за счет отпуска (старения) закаленного сплава или изотермической обработки.

В дореволюционной России были крупные ученые, которые занимались отдельными проблемами металловедения и имели достижения мирового значения. Однако металловедение того времени ограничивалось узким кругом вопросов, так как машиностроение в России находилось в зачаточном состоянии. В СССР металловедение стало наукой, влияние которой сказывается почти во всех областях народного хозяйства. Советское металловедение представляет собой большую науку. Она охватывает буквально все теоретические и практические вопросы, связанные с применением металлов. В области теоретического металловедения за истекшие 50 лет разработаны многочисленные диаграммы состояния двойных и тройных систем. Установлена связь между диаграммами состояний и диаграммами, показывающими зависимость физических свойств сплавов от их химического состава (правила Н. С. Курнакова). Сформулировано понятие о сингулярных точках и законы образования упорядоченных твердых растворов (Н. С. Кур-наков), установлено размерное и структурное соответствие в когерентных фазах (правило П. Д. Данкова), открыты законы кристаллизации слитков (Н. Т. Гудцов), созданы теории изотермической обработки стали (С. С. Штейн-берг), мартенситного превращения твердых растворов и отпуска закаленной, стали (Г. В. Курдюмов), модифицирования сплавов (М. В. Мальцев), образования эвтектик и жаропрочности сплавов (А. А. Бочвар) и многие другие. В области практического металловедения разработаны технология термической обработки стальных изделий при нагреве токами высокой частоты (В. П. Вологдин), технология термической обработки стальных деталей при температурах ниже 0° (А. П. Гуляев), технология термической обработки быстрорежущей стали (С. С. Штейнберг), новые марки конструкционной и инструментальной стали и легких алюминиевых сплавов высокой прочности,^ ряд марок титановых сплавов, методы изготовления химически чистых металлов, сплавов с особыми физическими свойствами и многие другие.

Влияние термической обработки на сопротивление изнашиванию некоторых марок сталей было установлено Н. М. Серпиком [198] путем сравнительного изнашивания образцов на .лабораторной установке типа лотка (фиг. 29). Исследованию подверглись следующие стали: лемешная сталь Л53 после объемной закалки с последующим отпуском, сталь У10 после объемной закалки с последующим отпуском, та же сталь У10 после изотермической обработки, сталь У12 после объемной .закалки с последующим отпуском, та же сталь У12 после изотермической обработки, сталь 65Г2 после объемной закалки с последующим отпуском, та же сталь 65Г2 после изотермической •обработки. Изотермическая обработка производилась в соляных ваннах при разных температурах. На установке Серпика •одновременно изнашивалось шесть образцов, три из которых •были эталонными. Материал эталонных образцов — закаленная .Бысокомарганцовистая сталь Г12. Абразивная масса — раздавленная мелкая галька. Износ определялся потерей веса после испытания, при котором образцы проходили путь в 600 км. 'Износостойкость испытываемых сталей оценивалась отношением среднего износа эталонов к износу образцов.

/ — лемешная сталь после объемной закалки с последующим отпуском, // — У10 после объемной закалки с последующим отпуском, /// — У10 после изотермической обработки.

/ — сталь 65Г2 после объемной закалки с последующим отпуском, // — лемешная сталь после объемной закалки с последующим отпуском, /// — сталь 65Г2 после изотермической обработки.

У12 после объемной закалки и отпуска, /// — У12 после изотермической обработки.

Рис. 10. Влияние структурного фактора на время до разрушения образцов из стали 12Х1МФ при 585° С и напряжении 12 кГ/мм.1; 1 —структура феррит+перлит; '2 — бейнит (после изотермической обработки и отпуска); 3 — бейни'т (после непрерывного охлаждения и отпуска): 4 и 5 —структура отпущенного мартенсита.

Существуют различные способы изотермической обработки стали для уменьшения напряжений и деформаций в деталях и получения более высоких механических свойств.

Типовые режимы изотермической закалки чугуна приведены на рис. 40. Применение изотермической обработки особенно эффективно для деталей небольшого сечения (10—12 мм) из высококачественного чугуна.

В результате изотермической обработки алюминиевые сплавы получают несколько заниженные прочностные характеристики и повышенные пластические свойства. При этом коробление деталей существенно уменьшается.

/ — твердость после обычной термической обработки; 2 — твердость после изотермической обработки; 3 — микротвердость после обычной термической обработки; 4 — микротвердость после

Формула (5.1) описывает объемное температурное поле. Оно может быть также плоским Т = Т (х, у, t) или линейным Т = = Т (х, t). Для наглядности температурные поля часто представляют графически в виде изотерм (рис. 5.2, а). Изотермической поверхностью или изотермической линией называется геометрическое место точек тела, имеющих одинаковую температуру. От точки к точке температура тела может изменяться. Изменение температуры в направлении SS на длине бесконечно малого отрезка dS называется градиентом температуры в рассматриваемой

В результате воздействия сварочного источника теплоты свариваемый металл расплавляется. Металл, ограничиваемый изотермической поверхностью Т = Г„л, образует сварочную ванну.

Авторами предложены новые расчетные модели распространения тепла в свариваемом материале с учетом специфических особенностей процесса воздействия на него электронного луча: модель неподвижного равномерно распределенного кругового источника и модель подвижного, быстроуглубляющегоея в полубесконечное тело плоского источника (под плоским источником в настоящей работе понимается цилиндр с изотермической поверхностью, диаметр которого равен диаметру луча и который по мере проплавления углубляется в материал). Установде.но, что использование предложенных расчетных моделей позволяет .^пределить величину Тт при электронно-Лучевой сварке в широкой диапазоне изменения плотности мощности источника:

•имеющих одинаковую температуру, называют изотермической поверхностью. Так как в одной и той же точке не может быть двух различных температур, то изотермические поверхности не могут пересекаться и они замыкаются на себя, располагаясь внутри тела или на границах его.

Если соединить точки тела, имеющие одинаковую температуру, получим поверхность равных температур, называемую изотермической. Итак, изотермической поверхностью называется геометрическое место точек в температурном поле, имеющих одинаковую температуру.

Циент теплопроводности, количественная характеристика способности тел к осуществлению кондуктивной теплопередачи, численно равная количеству теплоты, передаваемому за час через 1 лг2 изотермической поверхности (удельному тепловому потоку) при grad t=l. Если элемент dF, не совпадает с изотермической поверхностью и нормаль s к dF^ обра-

Интересно отметить, что этот вывод справедлив только для труб с изотермической поверхностью.

материала, заключенного между каждой данной изотермической поверхностью и теплоизолированной границей пластины. При равномерном внутреннем тепловыделении плотность теплового тока в направлении открытой поверхности определяется простой формулой:

ния, но обладающее тeплoeмkocтью и свойством кондуктивного переноса теплоты. Теплофйзические характеристики такого тела и параметры эквивалентного кондуктивного процесса представляют непрерывными функциями пространственных координат и времени. Тогда температурное состояние термоизолятора описывают при помощи температурного поля, которое является совокупностью значений температуры во всех точках рассматриваемого тела в фиксированный момент времени. Геометрическое место точек этого тела, имеющих в данный момент времени одинаковую температуру Т, называют изотермической поверхностью. Сечение таких поверхностей плоскостью дает семейство изотерм (рис. 1.1). Наиболее резко температура меняется в направлении нормали п к изотермической поверхности. Предел отношения ДГ/Дп

ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ ТЕМПЕРАТУРНОМ ПОЛЕ ГАЗОВОГО ПОТОКА НАД ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ НАГРЕВА

21-4. Теплопередача излучением при неравномерном температурном поле газового потека над изотермической поверхностью нагрева ...... 371