Изменения определяющих

Для изменения свойств сплава необходимо, чтобы в сплаве в результате термической обработки произошли остающиеся изменения, обусловленные фазовыми превращениями. Если металл находился в структурно неравновесном состоянии (в результате предшествующей обработки), то при нагреве, вследствие увеличения подвижности атомов, возможно приблизить металл к равновесному состоянию, тогда термическая обработка возможна, хотя в сплаве не происходит фазовых превращений.

С точки зрения вязкоупругого анализа простейшим является случай, когда время нагружения образца мало по сравнению со временем, за которое происходят изменения, обусловленные влиянием окружающей среды и/или старения. В этом случае для функционала отклика за короткое время нагружения можно принять определяющие уравнения нестареющего типа (10) и (11), считая состояние и возраст материала соответствующими моменту нагружения.

Исследование способов, позволяющих замедлить рост зоны взаимодействия, является очень важным аспектом проблемы разработки практически ценных композитов. Как указывалось выше, матрицы, представляющие наибольший практический интерес, обычно более реакционвоспосабны, чем матрицы, на примере которых демонстрировали справедливость теорий композитов. Проблема дополнительно осложняется тем обстоятельством, что композиты с металлической матрицей особенно нужны для эксплуатации при повышенных температурах. Исследование кинетики диффузионных процессов и выяснение механизмов диффузии являются основными условиями для построения строгой теории поверхностей раздела и для решения с ее помощью проблемы получения требуемых характеристик поверхности раздела. Исследование процессов и механизмов диффузии необходимо проводить применительно к той области толщин реакционной зоны, которая характерна для практически ценных композитов; часто это означает, что объектом исследования должны стать зоны толщиной менее 1 мкм. Рост реакционной зоны, особенно в характерных для композита условиях стеснения, нередко приводит к изменению механизма диффузии: Рэтлифф и Пауэлл [30], например, наблюдали изменение механизма диффузии при взаимодействии между титановыми сплавами и карбидом кремния при толщине зоны 10 мкм и связали его с появлением новых продуктов реакции. Хотя столь большая толщина находится за пределами интересующей нас области, эти данные подтверждают изменение механизма диффузии на поздних стадиях роста реакционной зоны. Впрочем, могут иметь место и более тонкие изменения, обусловленные увеличением концентрации вакансий.

До сих пор были рассмотрены только начальные изменения, обусловленные наличием допусков. В типичных и более реальных условиях изменения номинальных величин параметров элементов будут происходить как под действием случайных внешних возмущающих факторов в процессе эксплуатации, так и вследствие рассеивания начальных допусков. Наименьшие и наибольшие изменения, обусловленные воздействием возмущающих факторов, рассмат-

Причем в иностранной автопромышленности эти изменения, обусловленные стремлением снизить себестоимость и повысить прибыль, нередко направлены к снижению запасов прочности и осторожному ухудшению качества.

При данном X профили по существу подобны профилю на передней кромке. Члены ряда, зависящие от X, учитывают влияние градиента давления на изменения, обусловленные изменениями а и ч>. Это видно из сравнения коэффициентов Ь2 табл. 3.

Регистрируемое на различных этапах термоцикла изменение размеров образцов является суммарным и состоит из деформации нормальной ползучести (внешние напряжения не превышают предел текучести ни одной из фаз), объемного эффекта фазового превращения и трансформационной деформации. Поэтому величина деформации за цикл должна зависеть от темпа смены температур и величины температурных градиентов. Авторы работы [294] такой зависимости не обнаружили. Однако в железе высокой чистоты, например при термоциклировании с перепадом температур, появляются деформации, которые не являются следствием внешней нагрузки [331]. В связи с этим авторы работ [287, 348] при изучении эффекта внешней нагрузки предприняли меры с целью устранения влияния продольных температурных градиентов. В отличие от работы [294], на железе и стали обнаружена зависимость остаточной деформации от скорости фазового превращения. Клинард и Шерби [287] дифференцировали размерные изменения, обусловленные трансформационной деформацией, нормальной ползучестью и различием удельных объемов феррита и аустенита; как и авторы [294], они пришли к выводу, что трансформационная деформация при нагреве образца значительно больше, чем , при охлаждении. Петче и Штанглер [348] варьировали в широком диапазоне длительность термоцикла, интервал температурных колебаний и скорость изменения температуры. Ими показано, что при широком температурном интервале (примерно 200° С), в котором полиморфные превращения железа происходят полностью, деформация за определенное время пропорциональна числу циклов и трансформационная пластичность почти не зависит от скорости изменения температуры и длительности цикла. При узком интервале температурных колебаний (примерно 60° С) деформация за одно и то же время испытания почти одинакова и не зависит от числа циклов и скорости изменения тем-

Для изменения свойств сплава необходимо, чтобы в сплаве в результате термической обработки произошли остающиеся изменения, обусловленные фазовыми превращениями. Если металл находился IB структурно1 неравновесном состоянии (в результате предшествующей обработки), то при нагреве, вследствие увеличения подвижности атомов, возможно приблизить металл к равновесному состоянию, тогда термическая обработка возможна, хотя в сплаве не происходит фазовых превращений.

В работах [2-4, 15-31] установлено, что в процессе нагрева и охлаждения при закалке и старении в МСС протекают сложные структурные изменения, обусловленные перераспределением атомов легирующих элементов с образованием различного количества остаточного аустенита, которые оказывают существенное влияние на физико-механические свойства сталей.

В результате термообработки происходят необратимые изменения, обусловленные, в первую очередь, фазовыми превращениями. Для исключения образования при охлаждении продуктов превращения вводят молибден при 0,4 % С и плотности более 7,2 г/см3. Другое преимущество введения молибдена — устранение отпускной хрупкости, а недостатком его является высокая стоимость.

По результатам обработки опытных данных, полученных на модели, можно определить конкретный вид функции (2.64) и таким образом обобщить полученные результаты, распространив их на все подобные между собой явления. Полученную зависимость затем можно использовать для расчета распределения температур в натурном объекте. Она будет справедлива в том диапазоне изменения определяющих критериев подобия, который был исследован в опытах на модели.

В ИВТ АН СССР Б. С. Петуховым с сотр. [3.16, 3.26, 3.27] выполнено исследование теплообмена при нагреве четырехокиси аз'ота в трубе в широком диапазоне изменения определяющих параметров: Г=320—870 °К, Гс=343—973 °К, Р = 3—45 бар, Re= (2,5—25) • 104. Таким образом, исследованиями охвачен диапазон температур, соответствующих первой и второй стадиям реакции диссоциации и промежуточной области. '

Блок-схема генератора случайных нестационарных процессов изменения определяющих параметров элементов устройства приведена на рис. 2,

геиерированив нестационарных с-;учай-. • ных про_9ссов изменения определяющих

Рис. 8. о; омен1и;с диаграммы функционирования генератора настацмон&рних случайных процессов изменения определяющих па-раь,с-трО? комплектующих элементов

Масштаб времени моделирования обусловливается длительность» цикла срабатывания дагового искателя И2. Продолжительность воспроизведения одной реализации случайного процесса изменения определяющих параметров элементов может варьироваться с помощью переменного резистора R 112 от нескольких секунд до десятков секунд и более. В конце рабочего такта функционирования моделирующей установки искатель И2 возвращается в исходное положение: замыкаются контакты 1; срабатывает реле Р8; цепь питания искателя И2 разрывается контактами ЗРб; на обмотку И1 поступает импульсное напряжение через замыкающиеся контакты 1Р6 реле Р6. Искатель И1 переходит в исходное положение, завершая цикл работы моделирующей установки.

от ряда критериев, что, собственно, и 'приводит к достаточно слабому изменению искомых характеристик. Существование автомодельное™ чаще всего связано с гидродинамическими особенностями турбулентного потока среды и с ее оптическими параметрами. Использование идеи автомодельности при изучении процессов сложного теплообмена является полезным. Однако подобный подход требует осторожности и нуждается в проведении специального анализа существования автомодельного режима в исследуемом диапазоне изменения определяющих инвариантов для каждого конкретного случая.

При этом имели место следующие диапазоны изменения определяющих величин. Скорости потока газов менялись в пределах w = 0,Зч-16 кг/м2сек, числа Рейнольдса Re^ = 6900 -=- 93 800, Ргш:~ 0,7. Температура стенки ^ш~ :~24-ь 47 °С. Температура газов на входе в рабочий участок ^0~1240-г-

обмена непосредственно для расчета процессов в контактных аппаратах не используются, но дают возможность получить критериальные расчетные зависимости, обобщенные на основе опытных данных и справедливые в подтвержденных опытами пределах изменения определяющих чисел подобия. При этом следует указать еще на одну особенность уравнений интенсивности тепло- и мае-сообмена: они в отличие от уравнения (2-13) являются одночленными, т. е. более простыми по форме, что дает возможность в конечном итоге получить также простую расчетную зависимость (2-39) для взаимосвязанных процессов теплообмена и массооб-мена в контактных аппаратах. Таким образом, уравнение (2-12) является другой, но более общей и удобной формой общеизвестного уравнения (2-13).

Эмпирическими формулами можно пользоваться только в том диапазоне изменения определяющих критериев, который имел место в опытах. Поэтому в дальнейшем для каждой формулы указаны крайние значения критериев, в пределах которых эта формула справедлива. При вычислении критериев все величины должны быть выражены в одной и той же системе единиц измерения.

изменения определяющих критериев, который имел место в опытах. Поэтому в дальнейшем для каждой формулы указаны крайние значения критериев, в пределах которых эта формула справедлива. При вычислении критериев все величины должны быть выражены в одной и той же системе единиц измерения.