Комнатную температуру

Рассеянная пористость возникает при уменьшении растворимости газов в материале покрытия при охлаждении последнего. Причины появления такой пористости рассмотрены в работе [93]. Известно, что при большинстве применяемых методов напыления частицы порошка оплавляются. Это обусловливает повышенную растворимость кислорода, азота и других газов в жидком материале при температуре плавления по сравнению с комнатной температурой. При охлаждении и кристаллизации наблюдается выход растворенных газов из кристаллической решетки растворителя благодаря процессу диффузии. Если выход в атмосферу затруднен, то газы остаются в покрытии, образуя мельчайшие поры сферической формы. Такие микропоры могут располагаться в покрытии как по границам частиц, так и внутри их.

Во всех рассмотренных выше случаях усадка матрицы была сведена к минимуму выбором в качестве материала смол с комнатной температурой отверждения. Однако в моделируемом материале, который отверждается при повышенной температуре, усадочные напряжения могут быть заметными, Пример такого

/ — горячий источник с температурой Т3 (пламя газовых горелок): г — генератор пара; 3 — конденсатор; 4 — испаритель; 5 — холодный источник с температурой Г, (куски льда); 6 — абсорбер; 7 — источник с комнатной температурой Т\

ной температуре; значение ф материала в состоянии 0 в двух или трех случаях снижается по сравнению с комнатной температурой, но остается на уровне значений при комнатной температуре или даже более высоком в состоянии НХХХ. Чувствительность к надрезу, оцениваемая отношением а"/ао,2, исключительно низкая при всех температурах (значения этого отношения >2 для материала в состоянии 0 и >1,6 — в состоянии НХХХ), причем эти значения при 4 К одинаковы со значениями при комнатной температуре или незначительно ниже.

Предел текучести сварных соединений также увеличивается при снижении температуры, но более равномерно, чем предел прочности; скорость возрастания предела текучести в интервале температур 77—4 К обычно выше, чем в интервале от комнатной температуры до 77 К. Предел текучести увеличивается от 25 (у некоторых сплавов) до 150 % (у сплава А344, сваренного со сплавом 6061 с присадкой проволоки 4003) по сравнению с комнатной температурой.

Вязкость разрушения материала ВИ+ВД в закаленном состоянии определяли при комнатной температуре и при 4 К (см. табл. 3). При снижении температуры до 4 К вязкость разрушения уменьшается всего на 11 % по сравнению с комнатной температурой. Такое поведение типично для материалов аустенитного класса, у которых вязкость разрушения остается практически постоянной при изменении температуры от комнатной до 4 К. Эта характерная черта аустенитных материалов отмечается и в работе [12], авторы которой наблюдали снижение вязкости разрушения на 8 % у сплава Inconel X750 после закалки и двухступенчатого старения при снижении температуры от комнатной до 77 К. В работе [13] также установлена незначительная чувствительность вязкости разрушения листов и сварных соединений сплава Inconel 718 к изменению температуры.

иых сплавов незначительно увеличивается при снижении температуры, за исключением сплава 2 Vanadium—Permendur, у которого она остается постоянной. Напротив, у аус-тенитных сплавов коэрцитивная сила резко возрастает при снижении температуры. Например, у сплава 49 Permalloy она почти удваивается при 4,2 К по сравнению с комнатной температурой, а у сплава 4Мо—Permalloy увеличивается в 5 раз в том же температурном интервале.

турой закалки и комнатной температурой, — может быть проиллюстрирован закалкой стали. Диаграмма состояния Fe—Ре,С показана на рис. 4.31. Железо имеет аллотропическое превращение при 910 °С; в процессе нагревания Ре„, имеющее кубическую объем-ноцентрированную решетку, переходит в FeY с кубической гране-центрированной решеткой. При этом происходит уменьшение плотности на 3% и увеличивается в десятки раз растворимость углерода. Резкая закалка эвтектоидной стали, содержащей углерод в количестве 0,8%, позволяет зафиксировать FeY и растворенный в нем углерод в очень неустойчивой при комнатной температуре структуре, носящей название аустенит. Эта структура практически всегда переходит в другую, несколько более равновесную, — мартенсит. При менее резкой закалке получается одна из следующих структур: тростит; сорбит, перлит; перлит получается и при медленном охлаждении. Все эти структуры отличаются лишь степенью дисперсности механической смеси; самой тонкой из трех последних обладает тростит. Мартенсит обладает очень высокими прочностью и твердостью (НВ =600 -4- 700 кГ/мм2; см. § 4.10, раздел 7) и низкими пластичностью (8 == 2%) и ударной вязкостью (1 кГм/см?; см. § 4.10, раздел 5) и имеет строение Fea, но сильно искаженное атомами углерода, внедренными в решетку. В мартенсите закалкой зафиксирован пересыщенный раствор углерода в железе, которое все же успело перейти из FeY в Fea. Закалка стали снижает модуль упругости на «~ 10%.

Опыт работы на ртутнопаровых установках показал, что при перекачке ртути с комнатной температурой возможно использование шестеренчатых насосов. Одна из конструкций такого насоса,

Из этих данных видно, что уже ,при Г/Гкал>3 можно с достаточной точностью определить величину собственного излучения тела, так как в суммарном излучении тела доля отраженного будет меньше 1%. Так, если Укал = 300°К (27°С), то температура Т при указанном соотношении составит 900°К (627°С). Если стенки калориметра имеют температуру кипящего азота (77,4°К), а испытуемое тело 0°С, то отношение их температур составит Г/Гнал = 3,5, что также может обеспечить достаточно высокую точность определения собственного излучения тела при 0°С. Для раскаленного тела с температурой 1 200° С в окружении тел с комнатной температурой 77Гкал = 5; в этом случае доля отраженного излучения будет измеряться сотыми долями процента.

При этом учитывается, что степень распада бикарбонатов прямо пропорциональна разности между температурой кипения и комнатной температурой, при которой содержание карбонатов близко к нулю.

Параметр решетки, как известно, зависит от температуры и от наличия растворенных атомов. Известен параметр решетки аустенита при комнатной температуре в сталях с содержанием углерода свыше 0,6— 0,7% (рис. 133,а) и параметр решетки чистого у-желсза, но при высоких температурах1 (рис. 133,6). Экстраполяция кривых на нулевое содержание углерода (см. рис. 133.о) или на комнатную температуру (см. рис. 133,6) приводит к значению

1 При содержании кремния более 4,8% юплав настолько хрупок (порог хладноломкости переходит комнатную температуру, кремний повышает порог хладноломкости), что изготовить из него тонкий лист становится трудно.

Для простейших лабораторных испытаний металлов на атмосферную коррозию исследуемые образцы одного или нескольких металлов помещают в закрытый эксикатор, на дно которого налита вода. Для более интенсивного осаждения влаги образцы один или два раза в сутки охлаждают в термосе, после чего .их переносят в эксикатор, имеющий комнатную температуру, для коррозионных испытаний.

чивость решетки, при отсутствии внешней нагрузки, контролируется тепловыми колебаниями атомов. В первом приближении за Тс можно принять комнатную температуру и рассчитать на основе литературных данных no G, E, Lm и

Материалы для элементов котлов выбирают в зависимости от условий работы, которые весьма разнообразны. Так, металл каркаса, несущего значительные весовые нагрузки, работает при температуре, ненамного превышающей комнатную температуру. Трубы воздухоподогревателя практически не испытывают механических усилий, но подвергаются воздействию повышенных температур и достаточно агрессивной газовой среды. В наиболее жестких условиях сочетания высоких температур и действия механических нагрузок находятся трубы и камеры перегревателей, паропроводов и неохлаждаемых элементов (подвесок, опор, креплений).

Материалы для элементов котлов выбирают в зависимости от условий работы, которые весьма разнообразны. Так, металл каркаса, несущего значительные весовые нагрузки, работает при температуре, ненамного превышающей комнатную температуру. Трубы воздухоподогревателя практически не испытывают механических усилий, но подвергаются воздействию повышенных температур и достаточно агрессивной газовой среды. В наиболее жестких условиях сочетания высоких температур и действия механических нагрузок находятся трубы и камеры перегревателей, паропроводов и неохлаждаемых элементов (подвесок, опор, креплений).

Образец, служащий катодом, погружают в 10%-ный водный раствор лимонной кислоты, имеющий комнатную температуру, и присоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного тока. , В качестве анода используют нерастворимый, например графитовый или угольный, электрод, присоединяемый к положительному полюсу. Плотность тока устанавливается равной 0,4-0,5 А/см2. Ток пропускают в течение 45-60 мин, после чего образец промывают водой, протирают спиртом и взвешивают.

Магнитные свойства определяли при комнатной температуре (300 К) и при температурах хладагентов: смеси сухого льда и спирта — 194,6 К, жидкого азота — 77 К, жидкого гелия — 4,2 К. В каждом случае образец полностью погружали в хладагент, налитый в специальный сосуд, и выдерживали определенное время для приобретения образцом температуры охлаждающей среды. Комнатную температуру замеряли ртутным термометром, температуру смеси сухого льда со спиртом — спиртовым термометром. Температуры жидкого азота и гелия не замеряли специально, потому что считается, что они близки к точкам кипения этих хладагентов.

Криостат обеспечивает температуру 4 К в течение ~12 ч, а температуру 1,6 К в течение ~4—6 ч. На одно испытание в среднем требуется ^4 л жидкого гелия, если внутренний сосуд Дьюара первоначально имел комнатную температуру. Предварительное охлаждение внутреннего сосуда жидким азотом уменьшает потребность в жидком гелии на 1 л.

где Л = nr4Ap/(8LQ2o)—постоянная прибора, полученная тарировкой вискозиметра на воде и бензоле; Q20 — объемный расход через капельную трубку (здесь и в дальнейшем индекс 20 условно обозначает комнатную температуру); а=р
При помощи"ускорителей частиц, имеющихся сейчас на вооружении ядерной физики, к сожалению, нельзя получить всю необходимую нам энергию для ядерных реакций синтеза. Например, предположим, что в таком ускорителе с помощью пучка дейтронов энергией 1 МэВ бомбардируется мишень из дейтерия, первоначально имеющая комнатную температуру. Средняя кинетическая энергия ядер дейтерия в мишени при комнатной температуре составляет примерно 0,025 эВ (в каждом грамме мишени содержится около 3-Ю23 таких ядер). В лучшем случае только 10% бомбардирующих дейтронов (пучок таких дейтронов может содержать «всего» около 1016 частиц) будет вступать в ядерную реакцию синтеза с участием дейтронов мишени (возможно, лишь после многочисленных столкновений) и отдавать тем самым часть своей кинетической энергии на термоядерную реакцию. А остальные 90% не вступают в реакцию синтеза, хотя они также отдают некоторую часть своей энергии ядрам мишени (в принципе этот процесс близок к замедлению нейтронов в обычных ядерных реакторах). Вся выделившаяся энергия (и термоядерная, и кинетическая), поднимающая температуру мишени всего на несколько градусов, будет быстро уменьшаться в результате последующих столкновений (в которых, кроме дейтронов мишени, участвуют образующиеся нейтроны и гамма-кванты). Таким образом, бомбардировка дейтронами высоких энергий приводит в ускорителе лишь к тому, что эти дейтроны как бы растворяются в огромном количестве дейтронов мишени, обладающих низкой энергией. Оказывается, для того чтобы началась самоподдерживающаяся ядерная реакция синтеза, необходимо поднять температуру мишени до нескольких миллионов градусов. Только тогда беспорядочные столкновения, обусловленные тепловым движением дейтронов мишени, будут приводить к достаточно частым реакциям ядерного синтеза, чтобы выделившаяся энергия смогла превзойти энергию бомбардирующих дейтронов. Однако даже самые мощные современные ускорителич не могут придать пучку бомбардирующих частиц энергию, способную «разогреть» мишень до