Критической температурой

Из закона Этвеши следует, что при критической температуре на границе жидкость — пар поверхностное натяжение обращается в нуль.

Таким образом, в зависимости от типа динамической структуры, колличественно характеризующейся показателем фрактальной размерности зоны предразрушения, при понижении температуры может реализоваться структурный переход от «рассеяного» разрушения (в результате образования объемных фрактальных кластеров) к «сосредоточенному» разрушению за счет образования фрактального перколяционного кластера по фронту макротрещины. Этот переход отвечает критической температуре структурной хладноломкости, равной -75 °С при D^=l,67. Анализ литературных данных

В таблице 2.3 приведены расчетные данные по критической температуре структурной хладноломкости (to^) для некоторых сталей с использованием соотношения (2.31).

где у — продольная поперечная деформация. В таблице приведены данные механических свойств изученных сталей после закалки от 1150 С и старения при 650"С, 10 ч, совместно с данными по Dm, Df и критической температуре хрупкости tlcp (ее рассчитывали по методу, рассмотренному в предыдущем сообщении).

темп-ре. П.н. жидкости часто определяют как силу, действующую на ед. длины контура поверхности раздела фаз и стремящуюся сократить эту поверхность до минимума. Благодаря П.н. капля жидкости при отсутствии внеш. воздействий принимает форму шара. П.н. зависит от хим. природы жидкости и темп-ры и уменьшается при увеличении темп-ры (до О при критической температуре). Снижение П.н. достигается введением в жидкость поверхностно-активных веществ. Величиной и изменениями П.н."обусловлены мн. поверхностные явления, особенно в дисперсных системах (см. также Капиллярные явления, „Смачивание}. ПОВЕРХНОСТНОЕ ПЛАСТИЧЕСКОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ (ППД) - упрочнение материалов, особенно эффективное для изделий, работающих в условиях знакоперем. нагружения (оси, зубчатые колёса, коленчатые валы, подшипники, инструменты, сварные конструкции и т.п.). Для ППД применяют накатывание и раскатывание роликами и шариками, обкатку зубчатыми валками, чеканку, алмазное выглаживание, дорнование, вибрац. и гидроабразивную обработку и др. способы. В результате ППД уменьшается шероховатость поверхности, появляется наклёп, возникают остаточные сжимающие напряжения, повышающие усталостную прочность, износостойкость и долговечность изделия.

Таким образом, в зависимости от типа динамической структуры, количественно характеризующейся показателем фрактальной размерности зоны предразрушения, при понижении температуры может реализоваться структурный переход от «рассеяного» разрушения (в результате образования объемных фрактальных кластеров) к «сосредоточенному» разрушению за счет образования фрактального перколяционного кластера по фронту макротрещины. Этот переход отвечает критической температуре структурной хладноломкости, равной -75 °С при 0^=1,67. Анализ литературных данных

В таблице 2.3 приведены расчетные данные по критической температуре структурной хладноломкости (to.s) для некоторых сталей с использованием соотношения (2.31).

Однако во всех случаях наибольшая величина а,- для каждого криоагента существует в области влажного пара и близко к критической температуре.

Напомним, что поверхностным натяжением называется сила, под действием которой свободная поверхность жидкости стремится сократиться; эта сила действует по касательной к поверхности. За единицу поверхности натяжения принимают силу, приходящуюся на единицу длины произвольной линии на поверхности жидкости. Эта величина обозначается 0, Н/м, и является физической .характеристикой данного вещества. С увеличением температуры величина а убывает и при критической температуре становится равной нулю.

Напомним, что поверхностным натяжением называется сила, под действием которой свободная поверхность жидкости стремится сократиться; эта сила действует по касательной к поверхности. За единицу поверхностного натяжения принимают силу, приходящуюся на единицу длины произвольной линии на поверхности жидкости. Эта величина обозначается ст, Н/м, и является физической характеристикой данного вещества. С увеличением температуры величина 0 убывает и при критической температуре становится равной нулю.

Трехмерных фотоупругих исследований было проведено очень мало. Дюрелли с соавторами [23] и Парке с соавторами [49] изучали распределения напряжений вокруг включений различной конфигурации в подвергающихся усадке и механической нагрузке матрицах. Они использовали заливку эпоксидной смолы с низкой температурой отверждения вокруг включения из плексигласа или из иного эпоксида. Применялась обычная методика замораживания напряжений и изготовления срезов. Поскольку при критической температуре коэффициент Пуассона очень близок к 0,5, материал считался несжимаемым.

Влияние скорости охлаждения в наибольшей степени проявляется при дуговой сварке однослойных угловых швов и последнего слоя многослойных угловых и стыковых швов при наложении их на холодные, предварительно сваренные швы. Металл многослойных швов, кроме последних слоев, подвергающийся действию повторного термического цикла сварки, имеет более благоприятную мелкозернистую структуру. Поэтому он обладает более низкой критической температурой перехода в хрупкое состояние.

Основные положения. В основе известных расчета на прочность используется линейная механика разрушения. При небольших, сравнительно с пределом текучести, разрушающих напряжениях деталь находится в хрупком состоянии. Тогда справедливы асимптотические оценки напряженного состояния в окрестности вершины трещины и расчет на прочность можно вести по известному критерию Ирвина (К < Кс) линейной механики разрушения. С повышением уровня разрушающих напряжений зона пластических деформаций, окружающая вершину трещины, увеличивается в размерах. Если номинальное разрушающее напряжение больше предела текучести, то разрушение можно назвать квазихрупким. При этом асимптотические оценки напряжений у вершины трещины перестают быть справедливыми, понятие коэффициента интенсивности отсутствует и для расчета детали на квазихрупкое состояние требуются другие методы (даваемые нелинейной механики разрушения). На температурной зависимости разрушающего напряжения области хрупкого и квазихрупкого состояний отделяются так называемой второй критической температурой [10], т. е. той температурой, при которой номинальное разрушающее напряжение образца с трещиной равно пределу текучести при данной температуре. Поскольку разрушающее напряжение зависит от длины трещины, то при изменении длины трещины можем получать области хрупких и квазихрупких состояний при одной и той же температуре детали. Следовательно, желателен единый метод расчета для хрупкого и квазихрупкого состояния, поскольку расчет должен предусматривать варьирование длины трещины путем введения соответ-

Граница между областями I и II определяется критической температурой хрупкости ТКР2 по критерию стк, -Ст2> а между областями II и III - видом излома по критерию равенства площади критического излома волокнистому (доля волокна в изломе В = 50%).

состояний. Граница между областями / и // определяется критической температурой хрупкости УКР2 по критерию Ос = От, а между областями // и III — видом излома по критерию равенства площади критического излома волокнистому (В — доля волокна в изломе).

мости (рис. 51). Температура, при которой происходит переход металла в состояние сверхпроводимости, называется критической температурой (Тс). Для различных металлов и сплавов ее значение изменяется примерно от —272 до —253° С (1—20 К):

Работа таких парожидкостных трансформаторов тепла протекает в сравнительно небольших температурных пределах; верхний температурный уровень 7'в ограничен критической температурой рабочего агента, а нижний Тп — температурой тройной точки. Соответствующие циклы выполняются как с одной ступенью сжатия — одноступенчатыми, так и с несколькими ступенями сжатия — многоступенчатыми.

бор рабочих тел, как видно из данных табл. 1.2 и 1.5, весьма ограничен. Кроме того, существуют температурные зоны, в которых ни один криоагент не может существовать в виде жидкости; поэтому реализация газожидкостной установки с температурой испарения То, расположенной в этих зонах, невозможна. Первая из них лежит меж-;]у примерно 50 К (точка затвердс-r-анпя смеси О2 и N2) и 44,4 К (критической температурой Nc) и вторая--между тронной точкой водорода (13,9 К) и критической температурой гелия (5,2 К).

Были подготовлены две одинаковые модели, размеры которых показаны на рис. 23. Матрица состояла из предложенной Сэмпсоном [59] разновидности эпоксидной смолы со сравнительно низкой критической температурой (80 °С) и малой усадкой при отверждении. В нее входят следующие компоненты:

Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 г. в Лейдене Оннесом, который обнаружил, что электрическое сопротивление Меркурия при снижении температуры до 4,15 К уменьшается почти до нуля. С тех пор у многих металлов, сплавов и интерметаллических соединений, большинство которых при комнатной температуре плохо проводит электрический ток, была обнаружена сверхпроводимость при снижении температуры ниже определенного значения Т, названного критической температурой Гкр. Ниже приводится перечень таких веществ и их критические температуры.

Еще одна проблема потенциально связана с получением гелия. Использование гелия в качестве охладителя наиболее экономически приемлемо, если.не будут найдены сверхпроводники с более высокой критической температурой. Но поскольку содержание гелия в атмосфере слишком незначительно, получение его из атмосферы практически невозможно.

туре 4,2 К сопротивление ртути практически скачком падало до нуля (рис. 7.12). Ртуть переставала оказывать сопротивление прохождению электрического тока. Это явление получило название сверхпроводимости. В настоящее время оно установлено у сотен веществ — чистых металлов, металлических сплавов и интерметаллических соединений и даже у некоторых вырожденных полупроводников. Температура перехода в сверхпроводящее состояние, которая называется критической температурой перехода Ткр, колеблется у разных веществ от сотых долей градуса абсолютной шкалы до «20 К.