Изотермической выдержкой

Градиент температуры — grad t есть вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности и численно равный производной от температуры по этому направлению.

Теплопроводность Я характеризует способность тел проводить теплоту. Численно коэффициент Я выражает количество теплоты, протекающее через единицу изотермической поверхности в единицу времени, если изменение температуры по направлению нормали составляет 1 К на 1 см. Теплопроводность металла существенно изменяется в зависимости от температуры и химического состава материала. На рис. 5.5 показано изменение К в зависимости от температуры.

где Кж—теплопроводность жидкости, Вт/(м-К); п — координата, отсчитываемая по нормали к изотермической поверхности, м. Если принять в первом приближении

где X — теплопроводность, Вт/(м-К); dt\dn — градиент температуры в направлении нормали к изотермической поверхности, К/м; F — поверхность теплообмена, м2, и дифференциальным уравнением теплопроводности, которое в случае стационарного теплообмена и независимости теплопроводности от температуры принимает вид

и т. п. Полученные уравнения позволяют установить следующее правило. Температура данной изотермической поверхности тела (т. е. такой поверхности, во всех точках которой температура одинакова), например tlclTl, равна температуре какой-либо предыдущей изотермической поверхности, в этом случае f'J, за вычетом произведения

теплового потока q на термическое сопротивление s3A3 между рассматриваемыми поверхностями; или температура данной изотермической поверхности, например t™1, равна температуре t™ какой-либо последующей поверхности, сложенной с произведением теплового потока q на термическое сопротивление s3A3 между рассматриваемыми поверхностями.

Быстрее всего температура изменяется при движении в направлении, перпендикулярном изотермической поверхности. Вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону увеличения температуры- и численно равный производной от температуры по этому направлению, есть градиент температуры — grad t. Согласно закону Фурье вектор плотности теплового потока, передаваемого теплопроводностью, пропорционален градиенту температуры:

Температурный градиент является вектором, направленным по нормали к изотермической поверхности, причем за положительное направление вектора принимается направление в сторону возрастания температур, т. е. dt/dn>0. Если же вектор направлен в сторону убывающей температуры, то производная dt/dn будет' отрицательной. Температурный градиент показывает, насколько интенсивно (резко) меняется температура 'в толще тела и является важной величиной, определяющей многие физические явления (появление трещин в хрупком теле от неравномерного нагрева, термические деформации и т. д.). Количество тепла Q, проходящее в единицу времени через изотермическую поверхность F, называют тепловым потоком. Тепловой поток q на 1 м2 поверхности называют удельным тепловым потоком, плотностью теплового потока или тепловой нагрузкой поверхности нагрева.

Величины Q и q являются векторами, направленными по нормали к изотермической поверхности, причем за положительное направление принимается направление в сторону уменьшения температуры. Векторы теплового потока и градиента температур противоположны. • . Линии, касательные к которым совпадают с направлением вектора теплового потока, называют линиями теплового потока; эти линии перпендикулярны к изотермическим поверхностям (рис. 11-2).

Температурное поле называется однородным, если во всех точках пространства температура одинакова, неоднородным — если температура в различных точках пространства различна. Поверхности, на которых расположены точки с одинаковыми температурами, называются изотермическими, а сечения изотермических поверхностей — изотермами. Очевидно, что вдоль изотермической поверхности тепло распространяться не может.

поверхности. .При этом наибольший перепад температуры на единицу длины происходит в направлении нормали к изотермической поверхности.

давать на отжиг. Рекомендуется полный отжиг при 850—860° С с изотермической выдержкой при 740—750° С 4—6 ч. Закаленные пластинки можно приваривать при помощи электродуговой сварки.

Для предупреждения образования флокенов (водородных пузырей) в сталях горячие поковки из них после изготовления рекомендуется термообрабатывать по специальному режиму: выдержка в предварительно прогретой до 600 °С печи в течение 5-6 часов с последующей изотермической выдержкой при температуре наименьшей устойчивости аустенита. Продолжительность выдержки выбирают так, чтобы обеспечивалось полное превращение аустенита и необходимое снижение содержания Н2 в стали.

400 МПа и спекают при 720-900 °С с изотермической выдержкой 1 -

Ю35°С, а ФМК-11 - при 1040- 1060°С) с изотермической выдержкой

Мартенситные превращения происходят в сильно переохлажденных металлах и сплавах. В этих условиях индивидуальные переходы атомов через межфазные границы затруднены, так как для них требуется высокая энергия активации. Поэтому фазовое превращение задерживается, если медленным охлаждением или изотермической выдержкой

2. Выделение сетки феррита (фиг. 116, б) путем нормализации с простой или изотермической выдержкой. Это весьма несложный метод, но он применим только для среднеуглеродистых сталей с содержанием 0,3—0,5% С.

ется в ее высокотемпературной аустенизации для получения однородного аустенита и последующего пропускания через расплавленную соль с изотермической выдержкой при температуре 450.. .550 °С.

Рис. 3.6. Микроструктура сплава Ti—9A1— IMo—3Zr—4Sn, подвергнутого ТВО (а) и ТВО с последующей изотермической выдержкой при 600 °С в течение 300 ч (б)

Средняя скорость распространения трещины в образцах после ТВО составила 0,1 мкм/цикл, а после ТВО с последующей изотермической выдержкой — около 0,2 мкм/цикл. В состоянии после ТВО величина N3 составила 41000, после дополнительной выдержки при 650 °С в течение 100ч — 49000 циклов. Увеличение N3 связано с наличием в сплаве мелкодисперсной «вторичной» а-фазы, что приводит к росту работы зарождения усталостной трещины. Таким образом, ТВО более чем в 10 раз улучшает показатели трещиностойкости.

1) охлаждением и изотермической выдержкой ниже температуры начала мартенситного превращения Мн;

1 . Отжиг этой группы сталей проводится при 750—820 °С с изотермической выдержкой при температуре на 1 0—30 °С ниже^4г.