Исследования материалов

не содержат вторых фаз (рис. 6.15, в). Исследования материала, облученного электронным пучком с ?5 = 2,7 Дж/см2, показали, что воздействия такого уровня структурно-фазовое состояние материала существенно не изменяют. Как и в случае с исходным сплавом, в приповерхностном слое наблюдаются кристаллиты карбида вольфрама, разделенные связующими прослойками (рис. 6.16, а). Детальные исследования выявили следующие особенности структуры и фазового состава облученного сплава. Во-первых, прослойка связующего материала в большинстве случаев приобрела выраженную субзеренную структуру (рис. 6.16, 6). Размеры субзерен составляют 0,1—0,2 мкм. Во-вторых, в карбиде вольфрама обнаруживаются наноразмерные частицы вторых фаз, локализованные по границе кристаллита. Расшифровка микроэлектронограмм [104] (рис. 6.16, «), полученных с таких участков фольги, показывает, что данные частицы имеют фазовый состав Co3W9C4. Частицы также обнаружены по границам раздела карбид вольфрама-связка.

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в га-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой —• составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше я-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурно-временные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Si, 22, 2з и /i, /2, /з- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Si, /i) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности

Из рисунка видно, что при растяжении материала под углом 45° к основным направлениям поведение его носит нелинейный характер и может быть рассмотрено как поведение пластичного материала [5.1]. На рис. 5.1,6 представлены результаты исследования материала со сложной композицией, для армирования которого использовалось как стекловолокно, так и углеродное волокно. У этого материала разрушение углеродного волокна происходит не одновременно с разрушением стекловолокна. В результате этого рассматриваемые диаграммы носят сложный характер [5.2].

Цикл исследования материала и проектирования конструкции

Необходимо также указать на следующие методические особенности выполненных исследований. Используемые методики исследований требовали определенного (10-50 мг) количества материала, относящегося к зоне, примыкающей каналу разряда. Отобрать требуемое количество материала и обеспечить достоверность его привязки к зоне канала разряда представляло значительные трудности. Поэтому основным способом получения материала стало тонкое измельчение проб (с отбором материала крупностью -0.063 мм), что автоматически подразумевает преобладание факторов электрогидроимпульсного механизма диспергации материала (волны давления в жидкости и соударения). Очевидно, что лишь незначительную долю отобранного для исследования материала можно связывать с зоной, прилегающей к каналу разряда.

Описание конструкции механизмов охватывает, кроме отечественных, наиболее распространённые иностранные типы тракторов. Здесь даны конструктивные параметры, полученные непосредственным замером, некоторые сведения технологического порядка, а также результаты испытаний, обмера, микрометрирования и исследования материала деталей.

Изменение оптимального давления цезия связывают с изменением работы выхода эмиттера вследствие диффузии молибдена. Такие данные исследования материала -катода после 9000 ч работы получены на реакторе CAV 139 (табл. 2.2) [65]. Катодом здесь являлся молибденовый цилиндр, покрытый слоем вольфрама толщиной 150 мкм осаждением его из газовой фазы; анодом — молибден вакуумной дуговой плавки. М-еж-

и невозможности определять марки углеродистых сталей. Более совершенным и более простым является метод исследования материала прибором «стилоскоп», позволяющим не только отличать марки легированных сталей, но и определять в них (в процентах) содержание легирующих элементов.

[При отсутствии заводского паспорта может быть составлен предприятием паспорт на основании документации, выданной заводом-изготовителем или по данным натурного обмера, механических испытаний, химического и металлографического исследования материала котла и просвечивания не менее 25% длины сварных швов каждого барабана (корпуса).А

Исследования материала

Выбор информативных параметров производят перед выполнением АЭ контроля, после чего исполнитель должен произвести соответствующую настройку аппаратуры. На значения параметров АЭ влияют свойства материалов. Поэтому возникает задача предварительного исследования материала для определения характерных типов источников АЭ, описывающих материал и АЭ поведение материала в конструкции.

Исследования материалов в лабораторных условиях являются наиболее разработанными и совершенными. Результаты таких испытаний также легче всего воспроизводятся.

средственно к образцу. Если возможно взаимодействие термопары с образцом, то она защищается керамической прокладкой. В случае исследования материалов, реагирующих с углеродом графитовых вставок, между токоподводами и образцом помещаются прокладки из тугоплавких металлов, например тантала, ниобия или вольфрама. Толщина их выбирается такой, чтобы

В ИПП АН УССР [30] изготовлена машина для исследования материалов на выносливость при плоском изгибе в условиях низких температур с возбуждением нагрузок кривошипным механизмом. Испытания можно проводить при консольном и чистом изгибе, при мягком и жестком нагружении. К машине для испытания образцов на усталость создана специальная криокамера20. В Украинском заочном политехническом институте [89] разработана электромагнитная установка для испытания на усталость при плоском изгибе и низких температурах (—196°С, жидкий азют) и в газообразной среде.

При определении твердости повреждение индентора при внедрении его в испытуемый материал существенно влияет на получаемые результаты. В случае исследования материалов методом микротвердости к индентору предъявляются повышенные требования, так как погрешности, вызываемые его незначительным повреждением, существенно возрастают.

Для защиты от окисления испытываемого образца и нагревателя исследования материалов на приборе проводятся в вакууме 1,3 • 10-3Па и инертной среде с избыточным давлением (1,96—2,94) • 102 Па, создаваемым в "рабочей камере /, которая для удобства в работе выполнена разборной и состоит из основания 2, корпуса 3 и крышки 4. На основании монтируются основные узлы прибора, и через патрубок в нем камера связана с вакуумной системой. В крышке камеры предусмотрено смотровое окно с кварцевым стеклом, через которое ведется наблюдение за структурой образца и измерение его температуры оптическим пирометром. Здесь же крепится шторка для защиты стекла от выпадения конденсата. Корпус, крышка, основание интенсивно охлаждаются проточной водой, подаваемой в специальные карманы, приваренные в местах нагрева. Рабочая камера установлена на амортизирующей подушке, что уменьшает влияние вибрации и толчков.

4. Методика высокотемпературного исследования материалов на растяжение

Методику высокотемпературного исследования материалов на растяжение рассмотрим на примере испытания в установке «Микрат-4».

2. Установка для исследования ползучести и длительной прочности тугоплавких материалов ....... 87

3. Установка для исследования высокотемпературной циклической прочности конструкционных материалов 90

1. Установка для исследования прочности материалов в ши- 95 роком интервале температур ............ 96

2. Установка для исследования прочности материалов при растяжении — сжатии с одновременным определением микротвердости ............... 98