Критическим коэффициентом

Для практической оценки прокаливаемое™ пользуются величиной, которая называется критическим диаметром.

Сталь обычно характеризуется критическим диаметром D» или DK или DK •

За глубину закаленного слоя условно принимают расстояние от поверхности до полумартенситной зоны (50 % мартенсита-)-50% троостита). Диаметр заготовки, в центре которой после закалки в данной охлаждающей среде образуется полумартенситная структура, называют критическим диаметром с/к. Величина критического диаметра определяет размер сечения изделия, прокаливающегося насквозь, т. е. получающего высокую твердость, а после отпуска — и высокие механические свойства по всему сечению. Полумартенситная структура во многих случаях

Прокаливаемость оценивается величиной критического диаметра DKp— максимальным диаметром сечения образца сквозной закалки в определенной охлаждающей среде. Каждой охлаждающей среде соответствует определенное значение DKp, а более эффективной среде — максимальный DKp. Идеальным критическим диаметром Dm является максимальный диаметр сечения образца сквозной закалки в идеальной охлаждающей среде, поглощающей тепло с бесконечно

Значение внешнего диаметра трубы, соответствующего минимальному полному термическому сопротивлению теплопередачи, называется критическим диаметром и обозначается ЛКр- Рассчитывается он по формуле

Это соотношение получается после дифференцирования выражения (а) по с?и3 и приравнивания производной нулю. Значение с^з, определяемое соотношением (в), часто называют «критическим диаметром тепловой изоляции» (это название не очень удачно, так как в данном случае изоляция выбрана неверно).

Это соотношение получается после дифференцирования выражения (а) по с?из и приравнивания производной нулю. Значение da3, определяемое соотношением (в), часто называют «критическим диаметром тепловой изоляции» (это название не очень удачно, так как в данном случае изоляция выбрана неверно).

Значение внешнего диаметра трубы, соответствующего минимальному полному термическому сопротивлению теплопередачи, называется критическим диаметром, который равен dK-p — 2А/а2. Для эффективной работы тепловой изоляции необходимо, чтобы критический диаметр d1!p = 2ЯИЕ/а2 был не больше наружного диаметра трубы d2.

= dKp называется критическим диаметром. При dz < dKp с увеличением dz полное термическое сопротивление теплопередачи падает. При d2 > dKp с увеличением rf2 термическое сопротивление теплопередачи возрастает. Это необходимо учитывать при выборе тепловой изоляции цилиндрической камеры.

Диаметр заготовки, в центре которой после закалки при заданных условиях охлаждения получается полумартенситная структура, называется критическим диаметром. Если размер заготовки не превышает критический диаметр, после закалки и отпуска достигается наилучшее сочетание прочности и пластичности. Однако полумартенситная структура не обеспечивает максимальных значений предела выносливости и ударной вязкости, особенно при низких температурах. Поэтому про-каливаемость нередко определяют по глубине проникновения закаленного слоя со структурой 90% мартенсита и 10% троостита.

Из сказанного об аналогии с критическим диаметром изоляции можно сделать еще один вывод: по-видимому, для труб малого диаметра, погруженных в псевдоожи-женный слой, максимум теплообмена наступает еще при медленном движении и заметном подогреве частиц, т. е. раньше, чем для труб большого диаметра.

Из линейной механики разрушения известно, что между критическим коэффициентом интенсивности напряжения К1с и критическим раскрытием вершины трещины 5С существует зависимость

Ирвин предложил (1957г.), что рост трещины начинается при достижении коэффициентом интенсивности некоторой предельной величины. Эта предельная величина коэффициента была названа критическим коэффициентом интенсивности Кс и, вообще говоря, должна быть характеристикой материала. Согласно этому критерию, называемого силовым, трещина не растет при

Критерий Sc в условиях плоской деформации связан с критическим коэффициентом интенсивности напряжений К1с соотношением

Осуществим переход к более известному деформационному критерию. В отличие от силового критерия К1с, описы-ва ющего разрушение в условиях наибольшего стеснения деформаций (при плоской деформации), 5С позволяет учесть вид напряженного состояния в окрестности концентратора, форму образцов и схему их нагружения. Воспользуемся соотношениями между критическим коэффициентом интенсивности деформаций /27/, К1си 6Г:

Осуществим переход к более известному деформационному критерию. В отличие от силового критерия К1с , описывающего разрушение в условиях наибольшего стеснения деформаций (при плоской деформации), 5С позволяет учесть вид напряженного состояния в окрестности концентратора, форму образцов и схему их нагружения. Воспользуемся соотношениями между критическим коэффициентом интенсивности деформаций /27/, К]с и 5С :

состоянию. Значение К/, при достижении которого в этих условиях трещина будет распространяться неустойчиво, является константой материала, называемой вязкостью разрушения, или критическим коэффициентом интенсивности напряжения Kic для плоского деформированного состояния. Величину К.Ю для конкретного материала можно найти только экспериментально. Зная /С/с, для задачи, показанной на рис. 6.3, а, можно записать

Связь между критическим коэффициентом интенсивности KIG и KI* выглядит так:

На рис. 1, а показано, что существует одно значение АК^, но из рис. 1, б следует, что максимальный коэффициент интенсивности напряжений Kth зависит от асимметрии цикла. Следовательно, при J^max » 60МПа]/м скорость роста трещины не зависит от значения R. Это значение совпадает с критическим коэффициентом интенсивности напряжений при статическом нагружении, определенным по стандарту ASTM.

Типичная диаграмма коррозионного растрескивания представлена на рис. 4. Она описывает зависимость скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжений и характеризует статическую трещино-стойкость металлов в коррозионной среде. Диаграмма состоит из трех участков /—/// и ограничена справа критическим коэффициентом интенсивности напряжения К1с, при достижении значения которого трещина в воздухе развивается спонтанно, а слева — низшим пороговым значением коэффициента интенсивности напряжений Ktscc (sec - strecc corrosion cracking - коррозионное растрескивание). Ниже напряжения К\$сс трещина не развивается.

называемое критическим коэффициентом, должно иметь для всех термодинамически подобных веществ одинаковое значение.

Иногда этот коэффициент называется „критическим" коэффициентом кавитации турбины. Однако кавитационные свойства турбины в некотором ее режиме характеризуются только этим и никаким другим коэффициентом, почему и добавлять прилагательное критический можно, но это излишне.