Кинетические особенности

Влияние разных факторов на кинетические характеристики атермического и изотермического мартенситного превращения

Значение суммарной работы для любого положения находится интегрированием функции Мд (ср) и М0 (ср) и их алгебраическим суммированием (рис. 22.4). Закон изменения кинетической энергии получают, если известны кинетические характеристики звеньев с переменным приведенным моментом инерции. Тогда

8уов И. В., Чой К. Е., Галкин А. Г., Гарева О. Ю. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ и КИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА СВАРКИ МЕТАЛЛОВ.......................................................12е

Кинетические характеристики коррозии (в том числе и высокотемпературной) выражают зависимость уменьшения удельной массы (на единицу поверхности) или толщины корродирующего материала от времени и температуры. Определяющими в таких характеристиках являются свойства корродирующего материала и окружающая его среда (воздух, водяной пар, продукты сгорания топлива и т. д.). В некоторых случаях существенную роль играет и температура среды, например обтекающая поверхность нагрева котла, температура продуктов сгорания.

Наиболее часто кинетические характеристики коррозии представляются в виде математических формул. На основе таких выражений строятся кинетические, параметрические или-подобные им диаграммы коррозионной стойкости металла, а также определяются его предельные температуры и долговечность работы по условиям коррозии в заданных условиях.

Кинетические характеристики коррозии, как правило, устанавливаются на базе экспериментальных данных, проводимых в лабораторных, полупромышленных и промышленных условиях. Они наиболее часто получаются на основе длительных лабораторных испытаний в изотермических условиях в широком температурном диапазоне, которые затем корректируются данными промышленных испытаний. Однако имеются и методы, позволяющие получить соответствующие математические выражения кинетики коррозии металла непосредственно из данных промышленных испытаний.

Ниже приводятся кинетические характеристики высокотемпературной коррозии наиболее важных типов применяемых в кот-лостроении сталей в воздухе, водяном паре и в продуктах сгорания различных энергетических топлив.

Кинетические характеристики коррозии сталей

- На рис. 4.10 представлены кинетические характеристики коррозии сталей 12Х1МФ, 12Х18Н12Т по [ПО] и хромомарганцевой малоникелевой аустенитной стали Х13Г12Н2АС2 в координатах In As—1пт"при различных температурах.

На рис. 4.21 представлены кинетические характеристики коррозии сталей 12Х1МФ и 12Х18Н12Т в координатах In As — In т в зависимости от времени и температуры. Эти результаты испытаний послужили основой составления формул расчета глубины коррозии сталей под влиянием летучей золы назаровского угля (табл. 4.7), а также ее зависимости от температуры за 100 тыс. ч работы.

Кинетические характеристики высокотемпературной коррозии сталей 12Х1МФ и 12Х18Н12Т под влиянием летучей золы березовского угля в зависимости от времени и температуры представлены на рис. 4.23. Эти данные послужили основой получения аналитических формул расчета глубины коррозии *.

Разработанные модели массопереноса для плоских слоев покрытий используют феноменологический аппарат диффузии, позволяющий моделировать кинетические закономерности массопереноса на движущихся межфазных границах, начиная со стадии смачивания (граничная кинетика растворения) и до полного исчезновения расплава ив зазора (изотермическая кристаллизация), включая кинетические особенности контактного плавления. В моделях применен метод интегрального решения уравнений диффузии для твердой и жидкой фаз при соответствующих начальных, граничных условиях и условии мас-собаланса на движущихся границах в полиномиальном приближении. Расхождение аналитических расчетов с численным моделированием не превышает 1—2%, а с экспериментом 5—10%.

В работе изучены кинетические особенности релаксации напряжений на установке ИМАШ-5С-65 по схеме с жестким закреплением образцов с помощью электромеханического привода при разном уровне растягивающих напряжений (ниже условного предела текучести). После нагрева в установке до 900° С и охлаждения до температуры 400° С к образцам прикладывали нагрузку, фиксируя при последующем охлаждении с помощью тензодатчи-ков изменение величины возникающих в образцах напряжений.

Сопротивление образованию и развитию трещин малоциклового нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В работах [1—4] рассмотрены кинетические особенности процессов упругопластичес-кого деформирования и деформационные критерии малоциклового разрушения с учетом циклических свойств в связи с анализом условий образования трещин в зонах концентрации напряжений при комнатной температуре. Условия распространения трещин малоциклового разрушения при комнатной температуре с учетом кинетики пластических деформаций в их вершине изучались в работе [5]. В упомянутых работах показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по величинам амплитуд и односторонне накапливав' мых местных деформаций с использованием условия линейного сум* мирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нарушения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычис* ляются по величинам размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины.

1 В действительности форма зерна определяется многими факторами, среди которых главными являются кинетические особенности процесса рекристализа-ции. См. например: Елагин В. И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами. М.: Металлургия, 1975, 247 с. Прим. ред.

Глава IV. КИНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННО-УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ

Ниже приведены некоторые данные о влиянии поверхностно-активных и коррозионных сред на кинетические особенности усталостного разрушения сталей и сплавов.

Глава IV. Кинетические особенности коррозионно-усталостного разрушении .......................*................ 76 i

Присутствие в сплаве 70НХБМЮ нескольких типов выделения вторичных фаз при старении можно объяснить сохранением высокой степени пересыщения твердого раствора до значительных температур нагрева. В связи е этим у сплавов, обладающих способностью к дисперсионному твердению в широком интервале температур, кинетика процессов выделения контролируется различными факторами: объемной или граничной диффузией, а также процессами сдвигового типа на поверхности раздела фаз. Смена морфологии выделения обусловлена главным образом тем, что кинетические особенности образования даже стабильных 1фаз не всегда обеспечивают достаточную структурную стабильность сплава. -

Кинетические особенности. В общем случае количество продуктов превращения увеличивается только при понижении температуры ниже точки мартенситного превращения Ms, т.е. превращение является атер-мическим. При превращении этого типа в сплавах на основе железа увеличение количества продуктов превращения происходит не путем

Стало ясным огромное значение, которое имеют в формировании свойств металлического сплава локальное состояние кристаллической решетки, отклонения структуры от идеальной, химического состава от" однородности, значение элементарных процессов, лежащих в основе структурных и фазовых изменений, •среди которых одним из наиболее общих и первичных является процесс диффузии. Развитие многих процессов и изменение •структуры и свойств протекает локально и неравномерно. Химическая неоднородность непосредственно связана со структурной, и эта связь существенно определяет кинетические особенности процессов, протекающих в материале, и поведение его в условиях эксплуатации.

Регистрируемый по магнитометрическим кривым инкубационный период нельзя считать истинным, так как определенное время уходило на прогрев образцов. Однако поскольку условия нагрева всех объектов были одинаковы, обнаруженные различия в величине инкубационного периода, безусловно, могут характеризовать кинетические особенности а -» 7-превращения в сталях с различной исходной структурой и дефектностью решетки.