Необратимое изменение

Если прочность адгезионной связи выше определенного значения, то материал будет испытывать необратимое формоизменение, которое зависит от степени наклепа материала, т. е. необратимая часть упруго-пластической деформации существенна для образования продольной шероховатости. В дальнейшем выступы, имеющие асимметричное сечение, просядут и будут округляться до тех пор, пока развивающиеся контактные напряжения под влиянием нагруженного контртела не приведут их в упругое состояние.

44. Давиденков И. И., Лихачев В. А. Необратимое формоизменение металлов при циклическом тепловом воздействии.— М. : Машгиз, 1962.— 222 с.

•61. Давиденков Н, Н., Лихачев В. А, Необратимое формоизменение металлов при циклическом тепловом воздействии.— М. : Машгиз, 1962.—222 с.

Необратимое формоизменение имеет место и при термоциклировании изотропных в отношении термического расширения металлов. В отличие от анизотропных металлов, формоизменение которых обусловлено релаксацией термоструктурных напряжений (напряжения II рода), в металлах могут возникать необратимые деформации под действием напряжений, вызванных температурными градиентами (напряжения I рода). С этим видом размерной нестабильности связано большое число встречающихся в технике случаев. При равномерных нагревах и охлаждениях, когда термические напряжения вообще не возникают, нельзя ожидать и заметного формоизменения. С появлением температурных градиентов в сечении образца, определяющих величину и знак термических напряжений, создаются условия для размерных изменений.

координатах: сумма безразмерных термических напряжений Еа (Г2 — 7\)/аи и отношение внешних напряжений ат к пределу пропорциональности аи (рис. 4). Как следует из рис. 4, все поле диаграммы разделено кривыми на три области. В / области возможны лишь упругие деформации обоих элементов, во // — пластическая деформация элемента, а в /// — попеременная пластическая деформация элементов 1 и 2 при термоциклическом деформировании. Необратимое формоизменение возможно лишь в условиях, соответствующих области ///.

ВЛИЯНИЕ МНОГОКРАТНЫХ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИИ НА НЕОБРАТИМОЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ПРИ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИИ

• Анализ формоизменения урана и его сплавов при термо-циклировании с многократными полиморфными превращениями дан в работах [88, 279], где необратимое формоизменение рассматривается как результат пластической деформации, происходящей одновременно с полиморфными превращениями. По данным [279], общее изменение формы образцов урана зависит от направления фронта фазовой перекристаллизации. Путем сопоставления двух типов фазовых превращений было показано, что при неизменных направлении и ориентации фазовой границы конечная форма зависит от относительной прочности фаз, а величина изменения — от объемного эффекта фазового перехода. Согласно данным работ [88, 279], необходимыми условиями необратимого формоизменения при фазовом превращении являются:

Авторы работы [265], используя методы вакуумной металлографии, проследили за размерными и структурными изменениями железа по достижении конечных температур цикла. Образец нагревали пропусканием электротока, и по предварительно нанесенным отпечаткам микротвердомера оценивали изменение размеров различных участков неравномерно нагретого образца. В средней части образца, где температурные градиенты были невелики, наблюдалось различие в линейных изменениях, происходящих при нагреве и охлаждении. В участках с большими температурными градиентами это различие отсутствовало и относительные изменения длины при прямом и обратном полиморфных превращениях оказались близкими к объемному эффекту фазового перехода (примерно 1%). Девятикратное повторение нагрева и охлаждения не изменило характера необратимого формоизменения образцов. На основании данных о структурных изменениях, происходящих на разных этапах термоцикла, авторы работы [265] заключили, что различие размерных изменений при нагреве и охлаждении образцов связано с характером фазовой перекристаллизации. При нагреве средней части образца возникает много зародышей аустенита, которые растут с приблизительно одинаковой скоростью во всех направлениях. В этом случае изменение длины составляет примерно 1/3—2/3 объемного эффекта превращения. При повышении температуры кристаллы аустенита последовательно растут в участках, где существуют продольные температурные градиенты, и приобретают столбчатое строение. Последовательное распространение фронта фазовой перекристаллизации вдоль образца не сопровождается изменением его поперечного сечения, и изменение длины соответствует объемному эффекту полиморфного превращения. Поскольку при охлаждении новые кристаллы феррита не зарождаются, обратное полиморфное превращение происходит путем роста сохранившихся в холодной части образца кристаллов феррита. В результате последовательной перекристаллизации столбчатые кристаллы феррита прорастают в средней части образца, что не сопровождается изменением его поперечного сечения. Таким образом, необратимое формоизменение происходит лишь в средней части образца, где

Проявление структурной и химической неоднородности при термоциклировании металлов и сплавов может быть разнообразным. С изменением химического состава меняются коэффициенты термического расширения, упругие и прочностные характеристики, вследствие чего возможны необратимое формоизменение и разрушение при термоциклировании даже при отсутствии больших температурных градиентов. Роль химической неоднородности возрастает, если она сопряжена с изменением фазового состава, или термоциклирование производится под нагрузкой в агрессивных средах. Поскольку кинетика фазовых превращений в большой мере зависит от исходного состояния металлов и сплавов, с созданием различных неоднород-ностей становится возможным неодновременное развитие

Влияние внешней нагрузки на необратимую деформацию железа и стали изучено в работах [157, 348]. Показано, что с увеличением содержания углерода в стали размерная стабильность ее при термоциклировании возрастает, а для достижения одинаковой деформации за цикл необходимо увеличить нагрузку. Этому выводу не противоречат и приведенные выше данные о формоизменении под нагрузкой химически неоднородных образцов (рис. 69, б не). Вместе с тем кипящая сталь с низким содержанием углерода при термоциклировании по режиму 900 +± 570° С деформировалась в меньшей степени, чем сталь марки Зсп. Эта аномалия в поведении кипящей стали под нагрузкой и без нее, по-видимому, обусловлена влиянием зональной ликвации, вследствие которой необратимое формоизменение образцов происходит и при термоциклировании в вакууме 10~4 мм рт. ст. (см. рис. 65, б).

Таким образом, термоциклирование стали с покрытием вызывает необратимое формоизменение, если сталь 08 кп испытывает многократные полиморфные превращения. При невысоких нагревах ленточные образцы уменьшают длину и ширину, причем хромовое покрытие оказывает большее влияние, чем никелевое. Увеличение толщины никелевого покрытия изменяет направление формоизменения. Снижение темпа смены температур способствует уменьшению длины и ширины образцов.

Клеи — это композиции высокополимерных веществ, поэтому клеевым соединениям присуще необратимое изменение их свойств с течением времени, особенно в эксплуатационных условиях (старение).

2) С. полимеров - необратимое изменение, в т.ч. потеря ценных техн. св-в полимеров вследствие хим. превращений под действием кислорода, теплоты, света и др. факторов. Эффективный способ защиты полимеров от С.- введение стабилизаторов. СТАРТЁР (англ, starter, от start - начинать, пускать в ход) - 1) осн. агрегат пусковой системы двигателя внутр. сгорания, раскручивающий его вал до частоты вращения, необходимой для запуска. Осн. узлы С.: двигатель, редуктор, устройство сцепления и расцепления с валом осн. двигателя, пусковое устройство. По принципу работы С. подразделяются на инерционные, прямого действия и комбинированные. Различают С. электрич., пневматич., гидравлич., бензиновые, турбостартёры и др.

Недостатком полиэтилена является его подверженность старению. Под старением полимерных материалов понимается самопроизвольное необратимое изменение важнейших технических характеристик, происходящее в ре-

Внешнее трение твердых тел сопровождается деформированием и разрушением выступов микронеровностей соприкасающихся поверхностей с отделением частиц их материала. При этом происходит необратимое изменение формы, размеров и свойств трущихся поверхностей, т. е. их износ. При трении весьма гладких поверхностей с малым давлением на них величина сил трения зависит главным образом от сил молекулярного взаимодействия, при этом нагрев и износ поверхностей почти отсутствуют.

Размагничивающее действие нагрева и охлаждения магнита можно уменьшить путем предварительного нагрева до более высокой температуры. Остаточная индукция при циклической обработке вольфрамовой стали приведена на рис. 144. Разность между первоначальным и конечным значениями индукции при 15° С характеризует необратимое изменение индукции, разность между значениями индукции при 15 и 100° С — обратимое изменение индукции. Обратимые изменения учитываются температурным коэффициентом. 'Температурный коэффициент обратимых изменений намагниченности постоянных магнитов находится в пределах — 1-н----5-Ю"4 на ГС. Как

СТАРЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ — необратимое изменение св-в полимеров вследствие хим. превращений под действием кислорода, озона, тепла, света, радиации и др. факторов. В результате старения полимеры теряют ценные технич. св-ва. В наибольшей степени старению подвержены резины на основе каучуков, содержащих ненасыщ. связи (натур., синтетич. изопренового, бутадиен-стироль-ного, бутадиенового и др.). Для защиты от старения в состав полимерных материалов вводят стабилизаторы—антиоксиданты, антирады, светостабилиза-торы (фотостабилизаторы), антиозонанты, противо-утомители.

Процессом старения называется необратимое изменение свойств или состояния материала изделия в результате действия различных факторов.

В настоящее время для высокотемпературных исследований применяются инденторы, изготовленные из алмаза и сапфира [112]. Алмазный индентор позволяет проводить испытания до температуры 1300 К. При повышении температуры в нем наблюдается необратимое изменение (гра-фитизация), что выводит наконечник из строя.

До сих пор подчеркивалось, что уменьшение сопротивления является характерным эффектом влияния излучения на большинство объемных угольных сопротивлений. Известные результаты свидетельствуют о том, что высокоомные сопротивления очень чувствительны к мощности дозы. При потоках быстрых нейтронов в пределах от 107 до 109 нейтронI'(см2 • сек) после уменьшения сопротивления на 7—10% наступает некое подобие стабилизации. С дальнейшим увеличением дозы сопротивление продолжает уменьшаться, и при интегральном потоке быстрых нейтронов 1018 нейтрон /см* наблюдается необратимое изменение около 12—15%. В основном такие большие изменения наблюдаются для сопротивлений с номиналами от 0,2 до 20 Мом. Для сопротивлений с номиналами около 100 ом можно ожидать уменьшения сопротивления на 2—5 %. Степень радиационного воздействия на угольные сопротивления оценивается по-разному, в зависимости от особенностей их изготовления. В конкретней примере [91 ] сопротивление с номиналом 10 Мом при интегральном потоке надтепловых нейтронов 2-Ю17 нейтрон 1см2 уменьшилось на 2%, а с номиналом 100 ом — на 4%. Имеется другое интересное указание на то, что сопротивления с номиналом 1 Мом изменились меньше (—8%), чем сопротивления с номиналом 0,2 Мом (11%), при тех же условиях облучения. В сущности это означает возможность непредвиденного поведения объемных угольных сопротивлений в условиях облучения.

Работа электронных приборов при повышенных температурах часто связана с применением слюды благодаря ее способности выдерживать более высокие температуры по сравнению с органическими материалами. В работе [82] 10 слюдяных конденсаторов облучали в реакторе 10 ч при мощности 40 кет и 24 ч при мощности 3 Мет. Опыт проводили при 500° С. Конденсаторы облучали в основном у-Езл.ученя.ем и нейтронами с Е > 0,48 Мэв. Интегральный поток быстрых нейтронов равнялся 2,2-1016 нейтрон/см2. Облучение при высокой температуре привело к временному снижению емкости конденсаторов с номиналом 0,47 мкф на 7,7%. Необратимое изменение емкости составляло —3,9% для конденсаторов с номиналом 1 мкф и +1,5% для конденсаторов с номиналом 0,47 мкф.

го порошка с изолирующей смолой; их магнитная проницаемость, составляющая 6 — 150 гс/а, постоянна в полях до песк. э. До полей 0,1 — 0,2 э приблизительно постоянную магнитную проницаемость имеют пермаллой (и,~ 2000 гс/э) и трансформаторная сталь ([Л ~ 800 гс/э), подвергнутые холодной прокатке или неполному отжигу. До полей 1 — 3 э постоянной магнитной проницаемостью обладают сплавы типа «перминвараж Недостаток их — резкое необратимое изменение магнитной проницаемости при случайном воздействии магнитного поля, превышающего область постоянства магнитной проницаемости. Этого недостатка не имеют сплавы типа «изо-перм». Все эти сплавы не получили широкого применения, т. к. по технологии и в большинстве случаев по свойствам они не могут конкурировать с магнитодиэлектри-ками.