Охлаждения превращение

В первом случае хрупкость, связанная с крупным зерном, представляет опасность не только для околошовной зоны, но и для металла сварного шва. В некоторой степени она может быть уменьшена. если применять сварочные материалы, дающие состав металла швов, который при сварочных скоростях охлаждения позволяет получить не чисто ферритную структуру, а с некоторым содержанием мартенситной составляющей. Это возможно при сварке сталей, содержащих Cr ^ 18%, и достигается введением в металл шва углерода, азота, никеля, марганца. В зависимости от свойств такого закаленного при сварке металла шва выбирают и режим последующей термообработки. Обычно появление такой гетерогенной структуры снижает коррозионную стойкость сварных соединений в ряде химически агрессивных сред.

ГАЗОТУРБИННЫЙ АВТОМОБИЛЬ - 3В-томобиль с газотурбинным двигате-лем(Пр,), применение к-рого не требует спец. жидкостного или возд. охлаждения, позволяет осуществлять быстрый пуск при низ. темп-pax воздуха, даёт возможность использовать жидкие и газообразные топлива. С ГТД выпускаются гл. обр. большегрузные самосвалы, тягачи, многоместные автобусы. ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ГТД) -тепловой двигатель, предназначенный для преобразования энергии сгорания топлива в механич. работу на валу двигателя и (или) кинетич. энергию реактивной струи. Осн. элементами ГТД являются компрессор, камера сгорания и газовая турбина. ГТД работает на газообразном, жидком или тв. топливе. Рабочий процесс ГТД осуществляется с непрерывным

но, что введение дополнительного охлаждения позволяет в теплообменнике // (рис. 7.13) существенно снизить АГт_„ (в результате этого ТВ-д<Т7_д). В системе Линде это достигается снижением Тт с Т7 до Ts посредством внешнего охлаждения (в то время как Г9 одинакова как на входе в теплообменник //, так и на выходе из него). В системе Клода уменьшение АТт-п определяется тем, что прямой поток в теплообменнике // (равный 1—М) меньше обратного; поэтому температуры прямого m и обратного п потоков к его холодному концу сближаются. Если бы дополнительного охлаждения не было (отсутствовал бы теплообменник // и относящееся к нему оборудование — внешний рефрижератор или детандер), то температура прямого потока в точке 3 была бы выше (Г'3>7'з), что соответственно привело бы к уменьшению эффективности установки. Графики на рис. 7.14 показывают также, что дополнительное охлаждение (<3доп в первом случае и ОУИАгд во

Наблюдения за состоянием латунных трубок, охлаждаемых водой примерно однотипного начального солевого состава, показали, что при прямоточной системе охлаждения выход конденсатных трубок из строя происходит за 4-6-летний период их эксплуатации, при оборотной системе охлаждения — за 3— 5-летний период. В то же время оборотная система охлаждения позволяет более эффективно и экономно использовать ингибиторы коррозии.

тайного в системах испарительного охлаждения, позволяет на 5—20% повысить коэффициент полезного использования топлива, расходуемого в печи.

Б. Если термообрабатываемая деталь после нагрева перемещается из индуктора в отдельное душевое устройство или если продолжительность нагрева велика и теплоемкость элементов индуктора оказывается недостаточной, то в индукторе предусматриваются специальные трубки и полости, по которым постоянно протекает вода. Такой способ охлаждения позволяет уменьшить сечение токоведущих элементов и таким образом уменьшить расход меди.

В настоящей работе уже были рассмотрены охладители дизелей, компрессоров и другого энергетического оборудования, в которых происходит охлаждение воды до температуры примерно 30 °С за счет ее испарения при непосредственном контакте с воздухом или выхлопными газами. Получение более низких температур воды, например 5—8 °С — для кондиционирования воздуха, связано с дополнительными трудностями. В вакуумных системах охлаждения, включающих, например, пароэжекторные холодильные машины, требуется очень высокий вакуум (около 0,99); расход воздуха при этом отсутствует. В воздушных испарительных системах охлвждения, под которыми обычно понимают системы оборотного водоснабжения с градирнями и тепломассообменными аппаратами, давление близко к атмосферному Ра, расход воздуха максимальный, но температура воды 5—8 °С не достигается. Однако комбинирование вакуумной и воздушной испарительной систем охлаждения позволяет достичь необходимых температур воды 5—8 °С при относительно невысоком, технически приемлемом вакууме 0,7—0,95 и на порядок меньшем расходе воздуха, чем в воздушных испарительных системах охлаждения. Выше было дано объяснение причинам уменьшения расхода воздуха. Возможность же снижения вакуума объясняется тем, что теоретическим пределом охлаждения воды в вакуумных системах является температура насыщения пара при данном давлении, в то время как в воздушных испарительных системах охлаждения теоретическим пределом охлаждения воды является температура воздуха (газа) по смоченному термометру, которая отличается от температуры насыщения пара. Поясним это более подробно. Между давлением и температурой насыщения водяного пара существует жесткая связь. Она выражается формулой Фильнея

димо сделать. Наличие охлаждения позволяет увеличить производительность при шлифовании.

Применение обильного охлаждения позволяет практически устранить нагрев заготовки. В этом случае ее температурные деформации весьма незначительны, и их влияние на точность обработки можно не учитывать. 318

Крепление рабочих лопаток осуществляется с помощью хвоста елочного типа. Через специальные отверстия под хвостом каждой лопатки турбины высокого давления подается воздух для охлаждения хвоста лопатки и для затруднения теплопередачи от потока горячих газов диску турбины (рис. 2-12). Такая система охлаждения позволяет поддерживать нормальные термические напряжения в диске во время быстрого пуска и резкого изменения нагрузки. Максимальная разность температур в диске не превышает 200° С. Ротор сделан из стали фер-ритного класса, которая допускает большие напряжения, чем аустенитная сталь.

Использование радиационного охлаждения позволяет существен-

Закалка — нагрев выше критической точки Лс3 с последующим быстрым охлаждением. При медленном охлаждении аустенит распадается на феррит+цементит при Аг\. С увеличением скорости охлаждения превращение происходит при более низких температурах. Феррито-цементитная смесь по мере снижения Аг{ становится все более мелкодисперсной и твердой. Если же скорость охлаждения была так велика и переохлаждение было так значительно, что выделение цементита и феррита не произошло, то и распада твердого раствора не происходит, а аустенит (у-тведрый раствор) превращается в мартенсит (пересыщенный твердый раствор углерода в а-железс). Неполная закалка — термическая операция, при которой нагрев проводят до температуры, лежащей выше Ас\, но ниже Лс3 и в структуре стали сохраняется доэвтектоидный феррит (заэвтек-тоидный цементит).

При реальных, т. е. повышенных скоростях охлаждения превращение протекает при температурах ниже равновесной линии df (см. рис. 66, б) (например, при температурах, соответствующих линии dfi). Следовательно, у сплава I распад а-твердого раствора начнется не при температуре /4, а при более низкой температуре te.

ванных сталей. При условии W^>WM происходит полное мер-тенситное превращение, при Шб/5>оУМ1 — частичное мартенсит-ное в оставшейся части аустенита после других более высокотемпературных превращений. Превращение бездиффузионно и происходит при переохлаждении аустенита до температур, при которых диффузионные перемещения атомов железа практически прекращаются, а углерода существенно замедляются. Оно начинается и заканчивается при постоянных для сталей данного состава температурах Тк.нТи.к, не зависящих от скорости охлаждения. Превращение протекает по сдвиговому механизму. Мартенситные пластины образуются вдоль плотноупакованных октаэдрических плоскостей ГЦК решетки аустенита, которые наиболее близки по атомному строению к плоскостям с максимальной упаковкой в ОЦК решетке мартенсита. В результате кратчайших кооперативных атомных смешений (эквивалентных сдвиговой деформации) ГЦК решетки аустенита превращаются в объемно-центрированные тетрагональные решетки мартенсита. Превращение мартенсита не сопровождается выделением углерода из твердого раствора, который после превращения становится пересыщенным. Атомы углерода, расположенные в аустените в сравнительно свободных пустотах вдоль ребер ГЦК. решетки, оказываются на гранях ОЦК решетки. Они препятствуют сдвиговой деформации при превращении, в результате чего тетрагональная решетка мартенсита искажается. Чем выше содержание углерода, тем больше тетрагональность решетки. Твердость мартенсита определяется содержанием углерода в стали и практически не зависит от содержания легирующих элементов (13.23). Мартенситное превращение аустенита не бывает полным — в структуре всегда остается от 2 до 10% остаточного аустенита (Л0).

В реальных условиях нагрева и охлаждения превращение совершается не при постоянной температуре, а в некотором интервале температур, который оказывается тем шире, чем больше скорость нагрева или охлаждения. Для полиморфного превращения характерно наличие теплового гистерезиса в отличие от магнитного превращения, у которого он отсутствует.

точки эвтектики С, однако в отличие от эвтектического превращения в процессе охлаждения превращение в точке S происходит в твердом состоянии:

Поэтому стали переходного класса могут быть мягкими после аустенизации и твердыми (упрочненными) со структурой мартенсита. Количество превращенного в мартенсит аустенита тем больше, чем медленнее и ниже температура охлаждения. Превращение у -> at протекает в этих сталях не полностью и с большой инерцией.

следует из термокинетической диаграммы (рис. 9), в зависимости от скорости охлаждения превращение аустенита в стали 12ХШФ может протекать в феррито-перлит-ной, феррито-бейнитной и в мартенситной областях. В зависимости от этого могут

Количество превращенного аустенита в мартенсит тем больше, чем медленнее охлаждение и чем ниже температура охлаждения. Превращение у '-> М протекает в этих ста-

Колебания в режиме термической обработки стали 12Х2МФСР в меньшей степени влияют на ее структуру и длительную прочность, чем на эти характеристики стали 12Х1МФ. Объясняется это тем, что при изменении в широком диапазоне скоростей охлаждения превращение аустенита в стали 12Х2МФСР происходит в бейнит-ной области. Высокая длительная прочность достигается при равномерной бейнитной структуре. Наличие свободного феррита приводит к снижению длительной прочности. Допускаемые напряжения в интервале рабочих температур для сталей 12Х2МФСР и 12Х1МФ практически одинаковы.

Закалка — нагрев выше критической точки Ас3 с последующим быстрым охлаждением. При медленном охлаждении аустенит распадается на феррит+цементит при Аг\. С увеличением скорости охлаждения превращение происходит при более низких температурах. Феррито-цементитная смесь по мере снижения Ari становится все более мелкодисперсной и твердой. Если же скорость охлаждения была так велика и переохлаждение было так значительно, что выделение цементита и феррита не произошло, то и распада твердого раствора не происходит, а аустенит (у-тведрый раствор) превращается в мартен-сит (пересыщенный твердый раствор углерода в а-железе). Неполная закалка — термическая операция, при которой нагрев проводят до температуры, лежащей выше Ас\, но ниже Ас3 и в структуре стали сохраняется доэвтектоидный феррит (заэвтек-тоидный цементит).

Количество превращенного аусте-нита в мартенсит тем больше, чем медленнее охлаждение и чем ниже температура охлаждения. Превращение у^-М протекает в этих сталях не полностью и с большой инерцией.