Исследования превращений

Со — Re — Р-п о к р ы т и е Для получения этих покрытий использовался раствор следующего состава (г/л) хлористый кобальт 30, гипофосфит натрия 20, лимоннокислый натрий 80 хлористый аммоний 50, аммиак (25 % ный) 60 мл/л В указанный раствор вводился перренат калия в количестве 0—08 г/л, рН 8—9, температура — 95 °С В качестве основы использовались медные пластины 'Результаты исследования представлены на рис 29

Исследование причин снижения усталостной прочности после абразивной шлифовки провели Л. А. Гликман и Л.М.Фейгин [171]. Испытания вели круговым изгибом гладких цилиндрических образцов сплава Ti—4,5 % AI (типа ВТ5) диаметром рабочей части 7,5 мм. Часть образцов на конечной стадии изготовления шлифовали на воздухе или в аргоне кругом ЭБ60СМ1К при скорости 2000 об/мин и подаче 0,1 мм за проход, охлаждение было минимальным (для исключения коробления образцов). Другую часть образцов изготавливали точением с тщательной полировкой наждачной бумагой да 8-го класса шероховатости. Шлифованные образцы по партиям подвергали дополнительной обработке с целью снятия остаточных напряжений или тонкого поверхностного слоя. В каждом варианте испытывали по несколько партий образцов с целью проверки однозначности получаемых данных. Результаты исследования представлены на рис. 114. Видно, что усталостная прочность шлифованных образцов на ~25 % ниже, чем точеных и полированных. Защита зоны шлифовки аргоном не оказала положительного влияния, следовательно, основная причина снижения усталостной прочности после шлифовки сос-

В работе Пекка [133] содержится обзор литературы по разрушению композиционных материалов, вызванному одномерными ударными волнами. В дополнение к обсуждавшейся выше работе Шустера и Рида [154] Варника и Чарест [184] использовали импульсы сжатия с длительностью 1—2 икс для определения пределов откольной прочности слоистых композиций кварц — феноль-ное связующее. Аналогичные исследования представлены в работах Кохена и Берковитца [49], Барби и др. [17].

Эти формулы не зависят от зазора между концами разорванного волокна (он не превышает обычно 4d). SCF; также не зависит от отношения модулей волокна и матрицы, если оно превышает 20, в то время как для матрицы SGFm прямо пропорционален этому отношению. Баркер и Маклауф [2] проанализировали напряженное состояние вблизи разрыва волокна с помощью метода конечных элементов; результаты этого исследования представлены на рис. 15. Как видно, объемное содержание волокон мало влияет на величины SCF. Проведенный в работе [5] анализ показывает, что разрыв непрерывных волокон особенно опасен, если нелинейная диаграмма деформирования материала матрицы обладает

Результаты исследования представлены на рис. 2.5. Там же приведены ориентировочные температурно-временные границы начала процесса заметного разупрочнения приграничных объемов. Видно, что для стали 12X1 МФ при температуре экс-

обжатия, как и понижение температуры прокатки, приводит к повышению прочности. Если сопоставить данные, полученные при вакуумной прокатке (см. рис. 88) и при пакетной (рис. 92), то можно сделать вывод, что спо-сс 5 прокатки (контейнерный или вакуумный) практически не влияет на прочность биметалла. Основное влияние на эту характеристику оказывает температура прокатки и степень деформации (при сопоставлении данных рис. 88 и 92 необходимо иметь в виду, что при вакуумной прокатке степень деформации составляла 15%). Влияние степени деформации уточняли после прокатки при одинаковой температуре (1200° С). Результаты этого исследования представлены на рис. 92,6. Резкое повышение прочности при увеличении степени деформации от 20 до 40% обусловлено изменением характера разрушения. При малых степенях деформации слои недостаточно хорошо "привариваются" друг к другу, разрушение происходит путем отделения плакирующего слоя от основного металла. При значительных степенях деформации — 50% и более (эта величина, очевидно, зависит и от температуры прокатки) — наблюдается разрушение по молибдену. Молибден прочнее карбидной прослойки, хотя оба эти слоя хрупкие.

Результаты исследования представлены на рис. 1 (кружочки —• образцы с выточкой, треугольники — резьбовые соединения). Во всех случаях зарождение трещины происходит раньше в резьбовых соединениях, чем в образцах с концентратором. Число циклов до полного разрушения больше у последних на всех уровнях напряжений. Отношение NP/N7V для образцов с концентратором составило: для стали 25Х1МФ (закалка) 1,9—2,7; для стали 25ХМФ (нормализация) 1,9—4, для стали 20Х1М1Ф1ТР (закалка) 2—3,5. Очевидно, на базе 104 это отношение для всех материалов приблизительно одинаковое и близко к двум.

Результаты исследования представлены в виде зависимости глубины проникновения агрессивной среды ( l) от времени- воздействия ( VF ) при температурах 20, 50 и 70°С (рис.1). Как следует из рисунка, зависимость l = f (VF) линейна и может быть выражена, уравнением:

Известны работы [7.10], в которых изложены результаты исследований изменения прочности слоистого композита из полиэфирной смолы и стеклоткани из ровницы при нахождении этих материалов в пресной и морской воде. Результаты, приведенные на рис. 7.9, показывают, что для рассматриваемого материала предел прочности на изгиб и предел прочности на сжатие уменьшаются [7.10]. Причины этого падения могут быть самыми разнообразными. В частности, в [7.11], а также в [7.10] указано, что на прочность композита существенное влияние может оказывать пропитывание материала водой. Проведение испытаний на усталостный изгиб в воде показало, что вода оказывает значительное влияние на снижение усталостной прочности. На рис. 7.10 в качестве примера приведены некоторые результаты экспериментальных исследований влияния времени пребывания в воде на предел прочности при изгибе. Самжин и Уилльямс [7.12] сопоставили результаты исследования на усталость в воздухе и воде эпоксидной смолы, армированной в одном направлении углеродным волокном. Результаты этого исследования представлены на рис. 7.11. Видно, что в воде усталостная прочность композита оказывается ниже.

После разборки реактора ИР были исследованы свойства графита: размеры графитовых блоков, коэффициент теплопроводности, удельное электросопротивление. Результаты исследования представлены на рис. 6.10 и 6.11. Исследования запасенной в графите энергии по высоте ячейки показали, что максимальные значения выделившейся энергии соответствуют границам активной зоны [51].

3. Согласно изложенному в [1 — 3], было проведено 148 испытаний пространства параметров. Результаты исследования представлены в виде нормированной таблицы испытаний. В строках ilt . . . , ie указаны номера испытаний (номера моделей аг), в строках Я1; . . . , К6 — соответствующие им значения нормированных целевых функций Xj, i = 1, . . . , 148,

Первая попытка создания установок для низкотемпературной металлографии относится к 1934 г., когда Найти и Мюллер разработали низкотемпературный прибор для микроструктурного исследования превращений аустенита в мартенсит [91 ]. Особенность конструкции этого прибора, схема которого приведена на рис. 108, заключалась в том, что образец одновременно являлся дном сосуда, который наполнялся хладагентом. Для устранения конденсации влаги на поверхности образца основание прибора и объектив микроскопа соединяли резиновой манжетой, в которую помещали колбу с влагопоглотителем (пятиокисью фосфора). Эта мера полностью не исключала образования конденсата влаги, особенно при длительных испытаниях.

Дилатометрический метод очень чувствителен, и те превращения, которые из-за малого теплового эффекта почти не различимы на термических кривых, часто легко определяются этим методом. Основной недостаток термического анализа для исследования превращений в твердом состоянии — гистерезис, в результате которого превращение при нагревании происходит намного выше, чем при охлаждении. Теоретически этот недостаток может быть полностью устранен при использовании дилатометра, так как каждый образец может быть выдержан при любой температуре в течение времени, достаточного для достижения равновесия (до того, как будет проведено^ измерение). Однако, если нужно исследовать большое число образцов, практически это часто бывает невозможно, и обычным процессом, как мы указывали, является снятие дилатометрических кривых при определенных скоростях нагрева и охлаждения. Эти скорости могут быть намного меньше, чем самые малые скорости, используемые при обычном термическом анализе, и в результате можно достичь более полного приближения к ус-

рядоченную структуру. Это превращение, хотя и не является фазовым превращением первого рода, яо показано «а большинстве диаграмм состояния пунктирной кривой; его определение важно для решения ряда вопросов металловедения. Было найдено, что высокое сопротивление неупорядоченного твердого раствора значительна уменьшается с образованием сверхструктуры и измерение электрического сопротивления является одним из лучших способов исследования превращений этого типа. В качестве примера на рис. 163 представлены кривые зависимости электросопротивления от состава для сплавов меди с золотом, закаленных после выдержки при

Дилатометрический метод очень чувствителен, и те превращения, которые из-за малого теплового эффекта почти не различимы на термических кривых, часто легко определяются этим методом. Основной недостаток термического анализа для исследования превращений в твердом состоянии — гистерезис, в результате которого превращение при нагревании происходит намного выше, чем при охлаждении. Теоретически этот недостаток может быть полностью устранен при использовании дилатометра, так как каждый образец может быть выдержан при любой температуре в течение времени, достаточного для достижения равновесия (до того, как будет проведено^ измерение). Однако, если нужно исследовать большое число образцов, практически это часто бывает невозможно, и обычным процессом, как мы указывали, является снятие дилатометрических кривых при определенных скоростях нагрева и охлаждения. Эти скорости могут быть намного меньше, чем самые малые скорости, используемые при обычном термическом анализе, и в результате можно достичь более полного приближения к ус-

рядоченную структуру. Это превращение, хотя и не является фазовым превращением первого рода, яо показано «а большинстве диаграмм состояния пунктирной кривой; его определение важно для решения ряда вопросов металловедения. Было найдено, что высокое сопротивление неупорядоченного твердого раствора значительна уменьшается с образованием сверхструктуры и измерение электрического сопротивления является одним из лучших способов исследования превращений этого типа. В качестве примера на рис. 163 представлены кривые зависимости электросопротивления от состава для сплавов меди с золотом, закаленных после выдержки при

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СТРУКТУРЕ СТАЛИ ПРИ ЕЕ НАГРЕВЕ И ОХЛАЖДЕНИИ

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СТАЛИ 177

2. Методика исследования превращений в структуре стали при

С целью исследования превращений, протекающих в стали 20Х2М при различных скоростях охлаждения, была построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита, которая представлена на рис. 9. Видно что сталь 20Х2М можно отнести к бейнитно-мартенситной группе. Характерной чертой диаграммы является наличие широкой области бейнитного превращения, сдвинутой в направлении оси координат по отношению к ферритно-пер-литному превращению. При скорости охлаждения 12—0,2 К/с получаем бейнитную структуру, что является преимуществом материала, так как обеспечивает легкую закалку в промышленных условиях [88,89].

Детальный разбор химических превращений в системе хромовый ангидрид — окись хрома и критический обзор работ, посвященных этому вопросу, содержится в монографии Роде [47]. Проведенные Роде микроскопические исследования превращений, вызываемых нагреванием тщательно высушенного хромового ангидрида, показали, что до температур между 463 и 513° К расплав представляет собой легкоподвижную однородную жидкость темно-красного цвета, выделяющую редкие бесцветные пузырьки кислорода. При охлаждении жидкость застывает в однородное вещество в пределах составов СгО3 — СгСЬ.эе.

Метод термического анализа менее пригоден для исследования превращений в твердом сс-