Количественной зависимости

Однако, фрактальный микроструктурный анализ, открывающий путь к количественной металлографии, методически пока остается сложной задачей. Это объясняет тот факт, что число работ, посвященных прямому изучению фрактальных микроструктур в металлах, очень ограничено.

или сложности их структуры может быть измерена неким характеристическим числом - фрактальной размерностью. Фрактальные размерности можно записать с помощью общей формулы D =log n /log (1/r), где п - число самоподобных частей, возникающих при увеличении линейных размеров исходной фигуры в г раз, D - фрактальная размерность. Следует отметить, что в реальных материалах структуры являются весьма сложными стохастическими образованиями (стохастическими фракталами), самоподобными только в среднем. Поэтому, например, однозначная корреляция между фрактальной размерностью структур материалов и их механическими характеристиками наблюдается не всегда. Для обстоятельного описания самоподобия природных и многих модельных структур недостаточно использования одной лишь величины фрактальной размерности. Широкие возможности в этом отношении представляет мультифрактальный формализм, основанный на использовании общего понятия меры. Это позволяет давать количественную оценку конфигурации исследуемой структуры в целом, а также вводить характеристики однородности и скрытой упорядоченности, что существенно дополняет традиционные методы количественной металлографии. Мультифрактальный анализ, открывающий путь к одному из новых методов количественной металлографии, методически при первом восприятии пока остается достаточно сложным, однако чрезвычайно перспективным для решения задач материаловедения.

Однако фрактальный микроструктурный анализ, открывающий путь к количественной металлографии, методически пока остается сложной задачей. Это объясняет тот факт, что число работ, посвященных прямому изучению фрактальных микроструктур в металлах, очень ограничено.

Для количественной металлографии двухфазных систем необходимы несколько определений. Согласно работе [86], объемное содержание а-фазы /„ устанавливается по точкам отсчета и

При исследовании методами тепловой микроскопии, как и при количественной металлографии [6], большое значение имеет правильный выбор места вырезки образца из заготовки изучаемого материала и направления плоскости металлографического шлифа.

Вычисление по эмпирической формуле (4) величины /6 для стали заданного состава дает достаточно хорошее совпадение с величиной /6, измеренной экспериментально в порошке б-фер-рита, выделенном электролитическим методом из стали такого же состава. Процентное содержание б-феррита, определенное по формуле (3), в которой величина /обр измерена экспериментально, а /§ вычислена по формуле (4), хорошо совпадает с содержанием б-феррита, определенным методом количественной металлографии.

Количественная металлография (стереометрическая металлография) — система методов микроскопического исследования, позволяющих количественно оценить геометрические параметры пространственного микроскопического строения металлов и сплавов. Методы количественной металлографии отличаются от методов обычной (классической) металлографии следующим:

объектом анализа и оценки в количественной металлографии является истинное пространственное строение материала, а не видимая в оптический микроскоп или на микрофотографии плоскостная фигура;

В отличие от обычной металлографии в количественной металлографии двумерную картину структуры рассматривают не как самостоятельный объект оценки, а лишь как источник информации о действительном пространственном строении исследуемого объекта, как частный двумерный чертеж истинного трехмерного строения материала.

Аппаратура для количественной металлографии. Количественные металлографические исследования проводят на обычных металлографических микроскопах, оснащенных стандартной оптикой и приспособлениями. Предметный столик микроскопа должен обеспечивать плавное перемещение шлифа в плоскости столика в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Величину перемещения шлифа следует измерять возможно более точно. Этому требованию наилучшим образом отвечает предметный столик прибора для определения микротвердости ПМТ-3, в котором перемещение столика осуществляется микрометрическими винтами с точностью до 0,01 мм и величиной перемещения 12—15 мм. Менее удобны предметные столики металлографических микроскопов МИМ-7 и МИМ-8.

Среди существующих конструкций отечественных микроскопов наиболее удобным для целей количественной металлографии является микротвердомер ПМТ-3, если в его столик вмонтирована поворотная вставка с градусной шкалой. Шлиф на приборе ПМТ-3 устанавливают поверхностью вверх, и вся она доступна наблюдению. Наличие алмазного индентора позволяет отметить ту или иную базовую точку на поверхности шлифа, если это необходимо. При помощи фотоприставки анализируемая структура может быть легко зафиксирована.

Для определения количественной зависимости c = f(m) была использована такая же методика обработки всех результатов в параметрах шаровой ячейки по струйной теории течения, как и в случае определения обобщенной зависимости для коэффициента гидродинамического сопротивления шарового слоя.

Глубокий анализ этих величин и возможности использования их для оценки прочности межатомной связи, проведенный С. Т. Кишкиным [77], К. А. Осиповым [59], показывает, что нет однозначной количественной зависимости между прочностью кристаллических тел и какой-либо из этих физических величин, принятой за меру межатомной связи. Это обусловлено тем, что прочность является структурно-чувствительным свойством материала в упругой и пластической областях.

По'данным И. Н. Богачева и Л. Г. Журавлева [17], зависимость относительной износостойкости стали от ее твердости может быть выражена ломаной прямой линией (фиг. 11). Положение точки перегиба зависит от состава стали. Изменение количественной зависимости износостойкости (наличие перегиба), по мнению авторов, обусловлено протеканием превращения при отпуске закаленной стали.

Существующие данные не позволяют сделать определенные-выводы о механизме концентрирования примеси или о количественной зависимости процесса от водного и теплового режимов системы. Они лишь показывают, что концентрация примесей в отложениях может происходить и при нормальных режимах кипения жидкости в зоне как неразвитого, так и развитого пузырькового кипения. Эти процессы отличаются от концентрирования или отложения примеси при аномальных значениях теплового потока, приводящих к кризису теплоотдачи. Такие режимы работы обычно исключаются при проектировании кипящих реакторов и реакторов с водой под давлением.

метрические размеры разрушенных вздутий. Образцы нелегированного молибдена облучали в интервале температур от комнатной до 400 К, образец сплава МР-47— в интервале 293— 800 К, а образцы сплава ЦМ-10 —в интервале 350—800 К-Во всех случаях была обнаружена эрозия поверхности вследствие разрушения образующихся при облучении вздутий (рис. 3.20 и 3.21). Однако строгой количественной зависимости эрозии молибдена и его сплавов от дозы и температуры облучения в работе установлено не было, хотя высказано предположение о связи характера разрушения вздутий с прочностными свойствами облучаемых сплавов. Сплавы ЦМ-10 и МР-47, имеющие практически одинаковые прочностные характеристики при 800 К, показали примерно равные коэффициенты эрозии (0,42±0,2 атом/ион). Образцы менее прочного монокристаллического молибдена показали коэффициент эрозии 0,72 ± ±0,36 атом/ион, а плотность вздутий почти на порядок ниже, чем плотность вздутий на сплавах ЦМ-10 и МР-47. Однако предположения авторов работы [646] и полученные ими данные об эрозии молибдена и его сплавов при облучении ионами гелия должны быть подтверждены дополнительными исследованиями на большем количестве образцов и в условиях, более близких к реальному облучению в термоядерных установках.

В жидких Fe-C сплавах коэффициент активности углерода возрастает с увеличением его концентрации, как это показал Чипмен [46]; однако для получения количественной зависимости активно-

При сжигании углей в пылеугольных топках с сухим золоудалением угрубление помола вызовет увеличение износа поверхностей нагрева. Для установления количественной зависимости золового износа котельных труб от тонины помола угольной пыли было проведено исследование на котле БКЗ-320-140 (станционный № 1) Павлодарской ТЭЦ-1. Котел БКЗ-320-140 — однобарабанный, вертикально-водотрубный с естественной циркуляцией и П-образной компоновкой. Схема пылеприготовления конструктивно скомпонована по типу индивидуальной, одновентиляторной с промбункером и реверсивным шнеком. Котел оснащен двумя шаровыми барабанными мельницами ШБМ 375/55. Для классификации угольной пыли установлен воздушно-проходной сепаратор типа НИИОГАЗ с поворотными створками.

Точной количественной зависимости dr\oi/dx для различных конструкций турбин, типов облопачи'вания, вла-гоотводящих устройств и т. д. до настоящего времени нет. Это связано с трудностью постановки эксперимента на реальной турбине для установления этой зависимости

Экспериментально влияние числа Рейнольдса на коэффициент профильных потерь исследовано лишь в диапазоне сравнительно небольших значений Re. Исследованный диапазон включает область 1 и может быть лишь начало области 3. Построение опытным путем количественной зависимости по влиянию числа Рейнольдса при больших его значениях представляет значительные трудности. Решение этого вопроса может быть осуществлено в замкнутой установке с изменяемой плотностью рабочей среды. Кроме того, для этого требуется провести специальные методические работы, связанные с уменьшением погрешности экспериментальных данных.

онных условиях возникает необходимость установления количественной зависимости

Результаты этих исследований убедительно показывают, что количество газообразного водорода, выделившегося на катоде, находится в обратной зависимости от катодной поляризации. Однако в этом случае нельзя говорить о количественной зависимости между величиной поляризации и выходом по току водорода. Подтверждением этого является то, что введение в электролит глицерина —80 г/л при Дк=0,01 а/см2 снижает выход по току водорода с 95 до 14%, а при Дк~0,10 а/см2—с 4,75 до 2,08%, тогда как катодная поляризация повышается в этом случае соответственно на 160 и 24 mv. Введение в этот же электролит сахара (40 г/л) повышает поляризацию при Дк=0,01 а/см2 на 92 mv, а выход по току водорода уменьшается против глицериновой ванны всего лишь на 2%.