Изменении механических

Рис. 7.8. Катушка индуктивности L, по которой идет ток /. Если / возрастает, то увеличивается и В Направление dB/dt изображено на рисунке жирными стрелками. В соответствии с.законом Фарадея в витках индуцируется электрическое поле при изменении магнитного поля. Направление электрического поля изображено пунктирными стрелками. Полное падение напряжения на концах катушки равно V = = J E«dl. Так как V возрастает в направлении, противоположном dl/dt, ToV=-LdI/dt, где L -коэффициент пропорциональности.

Распространены ЗУ, осн. на свойстве элементов (среды) изменять своё состояние от внеш. воздействий, устойчиво сохранять новое состояние и распознавать его. Как правило, применяют т. п. биста-бнльные элементы, к-рые могут находиться в двух устойчивых состояниях. Запись в таких элементах осн. на нарушении целостности носителя информации (перфоленты и перфокарты); изменении магнитного состояния носителя (магнитные ленты, барабаны и диски, ферритовые сердечники и др.); накоплении электростатич. заряда (конденсаторные и сегнетоэлектрич. ЗУ, запоминающие электроннолучевые трубки); использовании явления сверхпроводимости (криогенные элементы).

Система, в которой имеются только тепловое и магнитное взаимодействие, называется термомагнитной. Необходимо определить для такой системы изменение температуры в адиабатных условиях при изменении магнитного поля, т. е. (dT/dH),.

чивания /s при каждом состоянии равновесия ориентирован всюду одинаково, то при изменении магнитного состояния рав-

к-ром наступает нитного гистерезиса, магнитное насыщение, наз. соответственно полем насыщения и намагниченностью насыщения. При уменьшении магнитного поля намагниченность будет уменьшаться, но уже не по основной кривой, а по кривой гистерезиса alr. Значение намагниченности 1Г при магнитном поле, равном нулю, наз. остаточной намагниченностью. Чтобы довести намагниченность Ф до нуля, необходимо приложить магнитное поле обратного направления первоначальному. Магнитное поле Лс, при к-ром намагниченность доводится до нуля, наз. коэрцитивной силой (по намагниченности). Участок петли гистерезиса 1Г—Нс наз. «спинкой петли». При дальнейшем увеличении отрицательного магнитного поля Ф приобретает намагниченность противоположного знака и при поле —Hs оказывается намагниченным до значения —Is. При изменении магнитного поля от —Hs до +HS намагниченность Ф будет изменяться по нижней части петли гистерезиса через точки в, —1Г, +НС, а.

Измерительный эффект основан на общем изменении магнитного потока во всех частях совмещенного элемента. Его можно приближенно объяснить изменением магнитной проницаемости ц или индукции В при данной напряженности магнитного поля Н. В качестве меры магнитоупругого эффекта вводится магнитоупругая чувст-. вительность по механическому напряжению.

Метод основан на изменении магнитного сопротивления в зависимости от толщины немагнитного или слабомагнитного покрытия на ферромагнитной основе, что, в свою очередь, вызывает изменение индуктивного сопротивления катушки датчика.

Чувствительным элементом прибора является датчик, действие которого основано на изменении магнитного потока его обмотки при приближении к поверхности контролируемого изделия (рис. 47, б).

При изменении магнитного потока в роторе электромагнита с частотой 50 гц шаговый многополюсный электромагнит создает пульсирующий крутящий момент с частотой 100 гц. Величину динамической нагрузки изменяют, меняя напряжение питания катушек электромагнита 3 с помощью автоматического регулирующего устройства.

В последнее время начинает получать распространение магнитный метод контроля толщины слоя покрытия, основанный на изменении магнитного потока в цепи, состоящей из основного металла детали — стали и магнита прибора при наличии между ними немагнитного слоя покрытия. Это изменение магнитного потока обнаруживается по силе отрыва магнита от поверхности испытываемой детали, измеряемой при помощи торсионных весов или каким-либо* другим методом, в зависимости от конструкции магаитного толще-мера.

Для изучения кинетики закритиче-ских трещин разработан прибор, в схеме которого (рис. 64) реализован другой принцип измерения, основанный на изменении магнитного потока при перемещении трещины. На образце 2 устанавливают индукционный датчик Д состоящий из катушки со стальным П-образным сердечником. При установке датчика вершина надреза или трещины должна находиться между полюсами сердечника. Образец электрически изолируют от испытательной машины и подмагничивают постоянным магнитом 3. При ускорении трещины магнитные потоки через образец и сердечник датчика изменяются, в результате чего на входе 4 двухлучевого осциллографа (ОК-17М) подается соответствующий сигнал. Запуск осциллографа производится сигналом, соответствующим моменту разрыва образца. С этой целью образец включают в цепь дополнительного источника питания 5. При разрыве образца напряжения в точке А увеличивается от нуля до 20 В, что и приводит к запуску осциллографа. Линия 6 осуществляет задержку сигнала на 80 мс от датчика, включенного так, что его полярность противоположна полярности источника питания 5. Такая схема позволяет получить в момент разрыва образца на входе осциллографа большой сигнал противоположной полярности. Генератор 7 типа ГСС-6М подает на второй вход осциллографа сигнал с частотой 500 кГц, используемый для отсчета масштаба времени.

Ряд сталей, цветных и тугоплавких металлов обладает пониженной свариваемостью, которая проявляется в изменении механических или физико-химических свойств металла в зоне сварного соединения по сравнению с основным металлом и в образовании сварочных дефектов в виде трещин, пор и т. п.

Макроскопически термическое повреждение проявляется в изменении механических свойств материала- временного сопротивления, преде-

Макроскопически термическое повреждение проявляется в изменении механических свойств материала- временного сопротивления, предела текучести, характеристик пластичности и разрушения. На микроскопическом уровне этим изменениям могут соответствовать различные механизмы протекания деградационных процессов.

Названные соображения позволяют ограничиться рассмотрением триботехнических свойств сталей и сплавов, модифицированных одним из относительно новых для машиностроения методов - ионно-лучевой обработкой. Влияние ионной имплантации на структурно-фазовый состав сталей и сплавов, рассмотренное в главе 6, находит свое отражение в изменении механических и триботехнических свойств материалов. Исследование микротвердости образцов из стали 45, стали 12Х18Н10Т и алюминиевого сплава В95, имплантированных ионами Мо+, Ti+, B+, показало, что с увеличением массы и энергии ионов степень повышения микротвердости возрастает [20]. Например, при имплантации стали 12Х18Н10Т ионами молибдена с энергией 120 кэВ микротвердость образцов увеличивается в 1,5 раза. Большое значение имеет характер изменения микротвердости по глубине (рис. 7.9), поскольку микротвердость поверхностного слоя существенно влияет на характеристики трения и изнашивания. Из рис 7.9 видно, что микротвердость по мере увеличения толщины исследуемого слоя снижается, достигая исходного значения при толщине слоя 4 или 9 мкм гл-и имплантации стал,: if г- ^авискмостн ^ с con : л ITM" •:;•;.-л ш/уемых ионо-J.

П. Н. Бидуля и В. М. Чурсин [12] для сравнения используют не абсолютные значения толщины стенки, а приведенную толщину, являющуюся отношением объема отливки к ее поверхности. По их данным, относительное удлинение латуни ЛС59-1 в отливках с приведенной толщиной 10—25 мм, полученных в условиях кристаллизации под давлением, ниже, чем у латуни в кокильных отливках. Показатели прочности возрастают до определенного предела: с 400 МН/м2 при атмосферном давлении до 540 МН/м2 при кристаллизации под давлением 120 МН/м2, а затем снижаются. В отливках с приведенной толщиной стенки 35—65 мм прочность вначале растет, как и в первом случае, а затем не изменяется. Пластичность хотя и снижается, но менее заметно, чем в отливках с малыми толщинами. Это согласуется с характером структуры. Повышенная скорость затвердевания, наблюдаемая при приложении давления, увеличивает в структуре количество р-фазы и уменьшает количество пластичной а-фазы, что и реализуется в изменении механических свойств латуни. Последующая пластическая деформация а- и р-фаз по-разному влияет на показатели механических свойств; причем вначале, по-видимому, деформируется р-фаза.

Третий этап — анализ результатов механических испытаний материала разрушенной детали. На этом этапе оценивается остаточный запас ресурса на основе информации об изменении механических характеристик металла в процессе эксплуатации. Можно на этом этапе установить приблизительно 15—18% отказов.

Основные результаты работ по исследованию влияния предварительного нагружения на характеристики прочности и пластичности материалов при одноосном растяжении в условиях нормальных и повышенных температур приведены в главе П. Исследования при низших температурах свидетельствуют о том, что единой закономерности в изменении механических свойств материалов различных классов от предварительного нагружения не существует. Так, в работе Л4/ установлено, что с увеличением степени деформации механические свойства армко-железа при -196°С изменяются немонотонно, имеется максимум при некоторой степени деформации. В работе /97 выявлена критическая температура, при которой положительное влияние предварительного нагружения на прочность стали XI8H9T переходит к отрицательному*.

Старение широко применяемых в энергомашиностроении аус-тенитных нержавеющих сталей в процессе длительного теплового воздействия может существенным образом сказываться на изменении механических свойств материала за счет протекающих в нем структурных превращений [ 1 ].

Химическая стойкость пластмасс оценивается по коэффициенту диффузии, сорбции и проницаемости, определяемых по данным изменения массы образца во времени (ГОСТ 12020—72). Испытания прекращают либо при достижении сорбционного равновесия, либо при явном растворении или химической деструкции (типичные графики изменения массы образцов пластмасс приведены на рис. 14), либо при изменении механических свойств образцов пластмасс в агрессивной среде.

растяжение на воздухе. Сообщается [202] об изменении механических свойств сплава Ti—6 А1—4 V при испытании в метаноле. Однако изучение этих результатов указывает на некоторое несоответствие. Эти наблюдения указывают на то, что механическое поведение титановых сплавов может видоизменяться под действием среды. Изменения в пластическом поведении материала можно объяснить включенным в решетку водородом; однако наблюдения за охрупчиванием металла в ртути указывает на то, что воздействие среды в вершине трещины может быть достаточным, чтобы вызвать катастрофическое уменьшение энергии разрушения.

Наиболее универсальный метод оценки прочности, основанный на использовании деформационно-кинетического критерия прочности [2, 17], пригоден при малоцикловой усталости, (при ползучести и релаксации), в том числе при изменении механических свойств материала (деформационном старении и т. п.).