Метилового оранжевого

Термодинамические условия равновесия фаз в сплавах Процесс кристаллизации металлических сплавов и связанные с ним многие закономерности строения сплавов описывают с помощью рассматриваемых ниже диаграмм состояния или диаграмм фазового равновесия. Эти диаграммы в удобной графической форме показывают фазовый состав и структуру в зависимости от температуры и концентрации. Предполагается, что диаграммы состояния построены для условий равновесия, вернее достаточно близких к ним. Равновесное состояние соответствует минимальному значению свободной энергии. Истинное равновесие практически не достигается. В подавляющем числе случаев сплавы находятся в метастабильном состоянии, т. е. в таком состоянии, когда сплавы обладают ограниченной устойчивостью и под влиянием внешних воздействий переходят в другие, более устойчивые, состояния, так как их свободная энергия больше минимальной. Поэтому рассмотрение диаграммы состояния позволяет определить фазовые превращения в условиях очень медленного охлаждения или нагрева. Закономерность изменения числа фаз в гетерогенной системе определяется правилом фаз.

туры ниже AI, то аустенит оказывается в метастабильном состоянии и претерпевает превращение.

Сталь в метастабильном состоянии (сохраняющемся после низкотемпературного отпуска) с течением времени испытывает превращения (старение), изменяющие объем и размеры инструмента. Эти изменения протекают вследствие мартенситного превращения остаточного аустенита, уменьшения степени тетрагональности решетки мартенсита, перераспределения и уменьшения (в объеме инструмента) остаточных напряжений (релаксации).

При нагреве до Гтах ниже неравновесной ЛС1 фазовые и структурные превращения происходят в том случае, если сталь перед сваркой находилась в метастабильном состоянии для этого диапазона температур. Метастабильны исходные состояния стали после холодной пластической деформации, закалки и низкого отпуска, закалки и старения. В холоднодеформированной стали развиваются процессы возврата и рекристаллизации обработки. Последний процесс приводит к разупрочнению соответствующей зоны сварного соединения. В низкоуглеродистой стали при нагреве свыше 470 К возможно деформационное старение, приводящее к снижению пластичности стали. В закаленных и низкоотпущенных сталях происходят процессы высокого отпуска, в результате чего сталь в этой зоне разупрочняется. В мартенсит-но-стареющих сталях при Тмак выше их температур старения протекает процесс перестаривания, заключающийся в коагуляции интерметаллидов и приводящий к разупрочнению соответствующей зоны соединения.

При многослойной сварке легированных и мартенситно-ста-реющих сталей в метастабильном состоянии будут находиться закаленные ранее сваренные слои шва и их ОШЗ. Последующий нагрев при наложении очередных слоев до температур неполной перекристаллизации и до AQ\ может быть весьма длительным. В этих условиях возможно достаточно полное развитие процессов отпуска, перестаривания и др. В некоторых легированных сталях при температурах 570...770 К развивается отпускная хрупкость, связанная с сегрегацией примесей, в частности фосфора, на границах аустенитных зерен. В мартенситно-старею-щих сталях с углеродом до 0,08% в диапазоне температур 870...1070 К возможно выпадение карбидов хрома по границам зерен, вызывающее охрупчивание многослойного шва.

Наряду с размером зерна на характеристики усталости и циклической трещиностойкости большое влияние на металлы и сплавы оказывают изменение химического состава, морфология, распределение и количество фазовых составляющих и неметаллических включений, а также стабильность структуры в процессе циклического деформирования. На рис. 47, для примера, представлены данные по влиянию различных морфологии a+(i микроструктур (а-Ti с вытянутой, равноосной и видманштетовой структурой; р - Ti в стабильном и метастабильном состоянии) титанового сплава Ti - 6,ЗЗА1 - 3,53Мо -l,92Zr- 0,23Si на закономерности изменения кинетических диаграмм усталостного разрушения. Видно, что максимальное сопротивление распространению усталостной трещины наблюдается в сплаве с метастабильной р - матрицей вне зависимости от морфологии первоначальной a - фазы. В зависимости от структурного состояния и морфологии фаз размах порогового коэффициента интен-ТЕРЕНТЬЕВ В.Ф. ЦИКЛИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Поведение сложных явлений существенно упрощается, когда удается выделить отдельные стадии процесса и ввести характерные времена и пространственные параметры. Под термином "стационарное состояние" обычно понимают состояние системы, при котором некоторые существенные для описания системы параметры не меняются со временем. Если эти параметры изменять во времени медленно, то говорят о квазистационарном состоянии или о метастабильном состоянии. Условно термодинамической

НТМО от ВТМО является задержка охлаждения аустенизиро-ванной стали в надмартенситной области температур и деформирование аустенита в метастабильном состоянии. Первые исследования [102—105] показали, что при таком способе обработки удается резко увеличить прочность стали и сохранить удовлетворительные пластические свойства.

Тепловые эффекты необратимых процессов обнаруживаются только на кривых нагревания. Обычно это относится в веществам или системам, находящимся в метастабильном состоянии. При некоторых определенных для многих реакций температурах, при которых молекулы или атомы достигают скоростей движения, превышающих границу устойчивости кристаллической решетки, наступает самопроизвольный процесс с выделением теплоты (нередко с автокаталитическим ускорением). Подобные экзотермические реакции представляют собой удобные объекты исследования методом термографии, так как температуры начала самопроизвольных процессов являются большей частью довольно постоянными и, следовательно, могут служить характеристикой того или иного процесса.

Системы снижения износа и трения (системы СИТ). Давно созрело для разрешения противоречие, заключающееся в стремлении, с одной стороны, освободить смазку от продуктов окисления и по возможности стабилизировать ее в метастабильном состоянии, а с другой — заставить работать в условиях трения, ускоряющих окисление на несколько порядков, в условиях нагрева, механической деструкции, электрохимического и каталитического воздействия металла поверхностей трения. Это аналогично возведению неустойчивых построек в зоне, подвергающейся непрерывным землетрясениям.

В промышленных титановых сплавах после термической обработки по стандартным режимам р-фаза находится в метастабильном состоянии.

** [Щ] — щелочность, или количество эквивалентов щелочи в литре (установленное при титровании кислотой с применением метилового оранжевого в качестве индикатора). —: Примеч. авт.

Большинство ингибиторов сероводородной коррозии И-25-Д, И-25-ДМ, Дон-басс-1, ИФХАНГАЗ-1 имеют функциональную группу, содержащую азот. Поэтому в основе определения концентрации азотсодержащих ингибиторов в углеводородном конденсате в индивидуальном виде и в смеси лежит использование специфических цветных реакций на их азотсодержащую функциональную группу, например способность азотсодержащих ингибиторов образовывать с метиловым оранжевым желтым и виолуровой кислотой комплекс, окрашенный в розовато-фиолетовый цвет. Метиловый оранжевый желтый комплекс экстрагируют хлороформом, а комплекс, образованный с виолуровой кислотой,— водно-спиртовой (1:1) смесью. Интенсивность окраски экстракта, пропорциональную содержанию ингибитора, измеряют на фотоэлектроколориметре с использованием кюветы с толщиной поглощающего слоя 30 мм и светофильтров: для метилового оранжевого желтого комплекса — синего (Х=434 нм), и комплекса с виолуровой кислотой — зеленого (Х=500 нм).

При отборе проб для образования метилового оранжевого желтого комплекса объем отобранного конденсата разбавляют изопропиловым спиртом в соотношении конденсат: изопропиловый спирт 95 : 5. Определение содержания инги-

где а — масса ингибитора, найденная по градуировочному графику, мл; V — объем пробы конденсата, взятый на анализ, мл. При использовании метилового оранжевого желтого комплекса разбавление пропиловым спиртом учитывается вводом коэффициента 0,95, т. е. запись в знаменателе будет 0,95 V. Чувствительность определения ингибиторов 2—3 мг/л.

Охлажденную золу помещают в стакан емкостью 200 мл, добавляют 50 мл 0,1 -нормальной соляной кислоты и 100 мл дистиллированной воды.. Избыток соляной кислоты отти-тровывают 0,1 -нормальным раствором едкого натра в присутствии метилового оранжевого до перехода красной окраски в желтую. Содержание нитрита натрия в е/мг определяют по формуле

Для определения содержания РО43~ отвешивают на аналитических весах 1 — 1,5 г реагента и, поместив навеску в мерную литровую колбу, растворяют фосфат в небольшом количестве дистиллированной воды, затем доливают колбу дистиллатом до метки, хорошо перемешивают и фильтруют полученный раствор со скоростью 5 — 10 м/ч через лабораторный Н-катионитный фильтр, собирая фильтрат в чистый приемник. Первые 100 мл фильтра сбрасывают, затем по мере накопления фильтрата пипеткой отбирают порции жидкости по 50 мл для титрования. Эти последовательно отобранные порции фильтрата, представляющего собой раствор фосфорной кислоты, в конических колбах титруют 0,1 н. раствором щелочи, прибавив предварительно две капли 0,1%-ного водного раствора метилового оранжевого. Титрование ведут до получения желтой окраски раствора; после этого жидкость нагревают до кипения, кипятят 2 — 3 мин, быстро охлаждают, прибавляют 5 — 6 капель 1 % -ного раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором щелочи до появления розовой окраски. Затем вводят в колбы по 10 г чистой NaCl, растворяют ее (при этом розовое окрашивание должно исчезнуть) и продолжают титровать 0,1 н. раствором щелочи до появления устойчивого розового окрашивания жидкости.

Отбирают две пробы воды в сосуды вместимостью 500 мл. В один из сосудов всыпают около 3 г порошкообразного карбоната кальция или порошка мрамора'. Наполняют сосуды водой так, чтобы она переливалась через края, и закрывают пробкой, выдавливая часть воды. Пробу выдерживают при частом взбалтывании в течение 2 сут или встряхивают в специальном устройстве в течение 2— 3 ч. Затем воду сливают из сосудов сифоном, фильтруют, отмеряют 100 мл и, прибавив 2—3 капли индикатора (метилового оранжевого), титруют 0,1 н соляной кислотой. Аналогичное титрование проводят в параллельной пробе исходной воды в день отбора. Отмечают расход кислоты в миллилитрах при титровании проб с мрамором М] и контрольной М2. Данные М\ и М? характеризуют стабиль-

Кристаллы, выделившиеся на дне стакана (шлам), также могут-служить для оценки эффекта. Для этого шлам отфильтровывают и< растворяют осадок на фильтре 0,1 н соляной кислотой. Раствор переводят в мерную колбу емкостью 250 — 200 мл, доливают до метки дистиллированной водой, отмеряют 100 мл и избыток кислоты нейтрализуют 0,1 н едким натром в присутствии индикатора метилового оранжевого. Шламовый эффект (ШЭ), %, определяют по количеству кислоты, затраченной на растворение осадка в необработанной (Н) и обработанной (М) воде:

В коническую колбу вместимостью 250 мл отбирают 100 мл исследуемой воды, добавляют 2...3 капли индикатора фенолфталеина. В случае появления розового окрашивания пробу титруют 0,1 н. раствором НС1 до обесцвечивания. Расход кислоты при титровании с фенолфталеином записывают, обозначив его через Ф. Затем в ту же самую пробу добавляют 2-3 капли индикатора метилового оранжевого и продолжают титровать 0,1 н. раствором НС1 до момента перехода желтой окраски в оранжевую.

5) фенолфталеин дает розовое окрашивание, причем Ф = М (после обесцвечивания фенолфталеина прибавление метилового оранжевого сразу вызывает оранжевую окраску раствора). В этом случае присутствуют только гидраты: Щщдр = М.

К 100 мл пробы добавляют 2 капли раствора метилового оранжевого и титруют ОД н. раствором NaOH до появления желтой окраски индикатора.