Изменение магнитных

Рис. 5.14. Изменение локального (сплошные кривые) и среднего (штриховые) критериев теплоотдачи:

Качественное изменение локального коэффициента теплоотдачи алок по длине пластины показано на рис. 3-8. Уменьшение одок на начальном участке пластины 1 связано с развитием ламинарного пограничного слоя, здесь аЛок пропорционален 1/ух, что следует из (3-9). Переходная зона 2 характеризуется увеличением теплоотдачи в связи с появлением турбулентного перемешивания. Для области развитого турбулентного пограничного слоя 3 характерно более плавное изменение алок по длине; аЛок пропорционален 1/1/* , что следует из (3-11).

Рис. 3-8. Изменение локального коэффициента теплоотдачи по длине пластины.

следует, что локальный коэффициент теплоотдачи алок постепенно уменьшается вдоль трубы. Падение локального коэффициента теплоотдачи продолжается до тех пор, пока тепловые пограничные слои не смыкаются. Далее обе величины dt/dn и t^x—tc убывают с одинаковой скоростью, а локальный коэффициент теплоотдачи принимает постоянное значение. На рис. 3-15 показано изменение локального и среднего коэффициентов теплоотдачи в зависимости от длины трубы. Этот график показывает, что расстояние, на котором происходит стабилизация средних коэффициентов теплоотдачи,— /н.т всегда больше расстояния, Отвечающего стабилизации локальных коэффициентов теплоотдачи, — /п.т.

Рис. 3-15. Изменение локального и среднего коэффициентов теплоотдачи в зависимости от длины трубы.

Качественное изменение локального коэффициента теплоотдачи алок по длине пластины показано на рис. 3-8. Уменьшение алок на начальном участке пластины / связано с развитием ламинарного

принимает постоянное значение. На рис. 3-15 показано изменение локального и среднего коэффициентов теплоотдачи в зависимости от длины трубы. Этот график показывает, что расстояние, на котором происходит стабилизация средних коэффициентов теплоотдачи, /н. т всегда больше расстояния, отвечающего стабилизации локальных коэффициентов теплоотдачи, /„. т.

Поскольку микроочаг разрушения, как правило, располагается в фокусе ямок, по направлению вытянутости ямочного рельефа можно установить направление фронта развития трещины, влияние структуры материала на торможение разрушения. Например, в нерекристаллизованных профилях из сплава Д16Т наблюдалось изменение локального фронта развития трещины от зерна к зерну, причем трещины распространялись к границам зерен, т. е. в данном случае границы зерен являлись препятствием для развития разрушения, что значительно повысило работу разрушения.

Р и с., 49. Изменение локального тока во времени в аэрированном растворе бората аммония при 25° [56]

Примерно в том же диапазоне параметров провели экспериментальные исследования В. Крив и Д. Мэзон [3.19]. Ими изучено изменение локального коэффициента теплоотдачи по длине трубы, а также измерены профили скоростей и температур газа по сечению потока. Эксперименты проводились,^ при числах Re= (6,7 — 22) • 103, удельном тепловом потоке qc=(9,3 — 25,5) • 1 03 вт/м2, температуре стенки Гс = 311 — 477 °К в условиях нагрева и Гс=361 — 311 °К в условиях охлаждения потока. Опыты проводились на экспериментальном участке с ?>Вн= = 13,8 мм длиной 1 100 мм.

Применительно к горючим компонентам (СО и Н2) положение осложняется еще сильнее. Как известно, соотношение отдельных компонентов зависит от температуры и избытка воздуха. При переходе от режима нехватки воздуха (а<1) к режиму избытка его (а>1) происходит качественное изменение локального состава газов: исчезают газообразные фракции неполного сгорания и появляется свободный кислород [Л. 19].

Термаллой — сплав, индукция которого весьма резко изменяется в интервале температур от —60 до +50°С. Применяют для автоматической корректировки погрешностей магнитоэлектрических приборов. Такое сильное изменение магнитных свойств обусловлено тем, что точка Кюри сплава находится вблизи (немного выше) указанного интервала. Практическое применение получили сплавы с 30% Ni, остальное железо (термаллой) с 30% Си, остальное железо (кальмаллой).

К четвертой группе относятся магнитоиндуктивные преобразователи и преобразователи с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (11111). В магнитоиндуктивных преобразователях под действием внешнего магнитного поля происходит изменение магнитной проницаемости проводника, в результате чего ток, протекающий по проводнику под воздействием вихревых токов вытесняется из центральной области проводника к наружной поверхности. Как следствие, растут активное и индуктивное сопротивления проводника. Таким образом, под действием магнитного поля изменяются и магнитные, и электрические параметры проводника. Выходным сигналом является изменение комплексного сопротивления преобразователя или параметров тока и напряжения. В преобразователях с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) содержится короткозамкнутая обмотка, электрические параметры которой изменяются под действием внешнего магнитного поля, а эти изменения в свою очередь вызывают изменение магнитных параметров сердечника. Выходным сигналом преобразователя является ЭДС, наводимая в измерительной обмотке при перемагничивании сердечника.

Преобразователи для контроля анизотропии механических и электрофизических свойств металлов. Одной из важнейших характеристик современных металлов и сплавов, во многом определяющей их механические и физические свойства, является степень совершенства кристаллографической текстуры, под которой понимается преимущественная пространственная ориентация зерен в поликристалле. Текстура, обусловливая анизотропию свойств, обеспечивает избирательно в различных направлениях повышение пластичности, прочности, модуля упругости, магнитных свойств, стойкости металлических покрытий против коррозии и т. д. Создание в материалах совершенной кристаллографической текстуры является в ряде случаев одним из путей повышения их эксплуатационных характеристик. Для этого исследователям и специалистам-практикам необходимы методы и средства для получения сведений о типе и степени совершенства кристаллографической текстуры. Другой не менее важный аспект необходимости измерения анизотропии физических, свойств металлов, обусловивший рождение на свет разнообразных конструкций датчиков, вызван необходимостью определения механических остаточных напряжений в деталях машин и механизмов, элементах строительных конструкций и т. д., выполненных из различных марок конструкционных сталей. Для этих целей используется явление магнитоупругого эффекта, под которым в общем случае принято понимать изменение магнитных свойств материала под воздействием механических напряжений. Измерив изменение величины или характера анизотропии магнитных свойств, можно, используя градуи-ровочные кривые зависимости магнитных свойств исследуемого материала от величины механических напряжений, судить об их наличии в металле, а иногда и оценить их величину [50].

По полученным данным строят графики звисимостей Нс=Г(Е,% ); Br=f(t.% }; fit=f(c,%) и делаете? вывод о влиянии степени деформации на изменение магнитных свойств исследуемой стали.

молибденом, хромом, марганцем, медью и другими элементами вначале осуществляли для устранения этого недостатка. Однако было обнаружено, что введение этих элементов повышает проницаемости (i0 и ц,^ и позволяет значительно упростить термическую обработку. Влияние молибдена на изменение удельного электросопротивления и индукцию приведено на рис. ИЗ. Молибден резко повышает электросопротивление, но уменьшает индукцию. Влияние термической обработки на изменение магнитных свойств молибденовых пермаллоев показано на рис. 114. Для сплавов, содержащих более 3% Мо, наилучшие магнитные свойства (большие значения fi0 и Цтах, НИЗКИе значения Нс и Wh) получаются после медленного охлаждения. Наиболее высокая проницаемость щ и imax наблюдается у сплава, содержащего 4% Мо (молибден

Изменение магнитных свойств для сталей с разным содержанием углерода и различной термической обработ-в ? кой приведено на рис.

К четвертой группе относятся магнитоиндуктивные преобразователи и преобразователи с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). В магнитоиндуктивных преобразователях под действием внешнего магнитного поля происходит изменение магнитной проницаемости проводника, в результате чего ток, протекающий по проводнику, под воздействием вихревых токов вытесняется из центральной области проводника к наружной поверхности. Как следствие, растут активное и индуктивное сопротивления проводника. Таким образом, под действием магнитного поля изменяются и магнитные, и электрические параме!ры проводника. Выходным сигналом является изменение комплексного сопротивления преобразователя или параметров тока и напряжения. В преобразователях с сердечником из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) содержится короткозамкнутая обмотка, электрические параметры которой изменяются под действием внешнего магнитного поля, а эти изменения в свою очередь вызывают изменение магнитных параметров сердечника. Выходным сигналом преобразователя является ЭДС, наводимая в измерительной обмотке при перемагничивании сердечника.

Преобразователи для контроля анизотропии механических и электрофизических свойств металлов. Одной из важнейших характеристик современных металлов и сплавов, во многом определяющей их механические и физические свойства, является степень совершенства кристаллографической текстуры, под которой понимается преимущественная пространственная ориентация зерен в поликристалле. Текстура, обусловливая анизотропию свойств, обеспечивает избирательно в различных направлениях повышение пластичности, прочности, модуля упругости, магнитных свойств, стойкости металлических покрытий против коррозии и т. д. Создание в материалах совершенной кристаллографической текстуры является в ряде случаев одним из путей повышения их эксплуатационных характеристик. Для этого исследователям и специалистам-практикам необходимы методы и средства для получения сведений о типе и степени совершенства кристаллографической текстуры. Другой не менее важный аспект необходимости измерения анизотропии физических свойств металлов, обусловивший рождение на свет разнообразных конструкций датчиков, вызван необходимостью определения механических остаточных напряжений в деталях машин и механизмов, элементах строительных конструкций и т. д., выполненных из различных марок конструкционных сталей. Для этих целей используется явление магнитоупругого эффекта, под которым в общем случае принято понимать изменение магнитных свойств материала под воздействием механических напряжений. Измерив изменение величины или характера анизотропии магнитных свойств, можно, используя градуи-ровочные кривые зависимости магнитных свойств исследуемого материала от величины механических напряжений, судить об их наличии в металле, а иногда и оценить их величину [50].

В процессе термической обработки в покрытиях протекают структурно-фазовые изменения, влекущие за собой изменение магнитных свойств На рис 19 представлено изменение магнитных характеристик Со—Р-покрытий различного состава от температуры отжига Увеличение магнитных характеристик в области температур 350—500 °С связано с процессом распада а-твердого раствора, образования и выделения фазы фосфида Со^Р

Включение бора в решетку кобальта вызывает резкое уменьшение величин максимальной и остаточной магнитной индукции кобальта Наблюдается также изменение магнитных свойств Со — В покрытия в результате нагревания поскольку фазы СозВ и Со2В характеризуются низкими значениями ферромагнитных характеристик, после отжига наблюдается значительное возрастание коэрцитивной силы Со — В покрытий от 640 до 1280 А/м

Микрофотографии шлифов поперечного среза покрытий дают четкую столбчатую структуру с характерной слоистостью. В соответствии со структурно-фазовыми превращениями находятся и изменения свойств покрытий Это наглядно видно на кривых зависимости твердости от температуры отжига. Повышение твердости покрытий после отжига в области температур 200—400 °С и 500—600 °С связано с выдетением фазы Со2Р и CosW соответственно Изменение магнитных характеристик покрытий также связано с указанными выше структурно-фазовыми превращениями (рис 25)