Особенностей связанных

143. Сопротивляемость кавитации особенностей структуры и механических свойств металлов// Научи. тр./ЦНИИТмаш. М., 1972. Вып. 101. Исследование металлов для гидротурбин/ Научи, ред. И. Р. Крянин. С. 28—34.

Исоледовбяие особенностей структуры! характера распределения химических алемеитов и Фаз приповерхностных слоев инструментального материала и композиционного покрытия системы Ti (N, С) проводили методом рентгеносцектрадьного микроанализа с помощью энергоднеперсиошшго анализатора Link 1000 в растровом электронном микроскопе I8M-3SF- На основе анализа кривых распределения химических алиментов в покрытии и приповерхностной зоне образцов сделав вывод о самоорганизации структур матрицы и покрытия, обусловленной диффузией титана, углерода, азоте из покрытия в приповерхностные слои инструментального материала на глубину до 1,6 мкм ц перераспределением из матрицы к поверхности и в покрытие легирующих элементов, таких как хром, ванадий, молибден, вольфрам. Не дифриктограмме, подученной с поверхности обризцов были яьшвлеш дифракционные отражения фаз TiC, а — WC, и слабые Р - WC0,6 [8].

Вода обладает многими специфическими свойствами, имеющими ярко выраженный аномальный характер. Все они - следствие особенностей структуры воды и развитости в ней водородных связей. Плавление твердой воды — льда — сопровождается не расширением, а сжатием, а при замерзании воды объем льда значительно увеличивается. Как известно, подавляющее большинство веществ при плавлении расширяется, а при затвердевании, наоборот, уменьшает свой объем. Аномально также влияние температуры на изменение плотности воды: при росте температуры от 273 до 277 К плотность увеличивается, при 277 К она достигает максимальной величины, и только при дальнейшем повышении температуры плотность воды начинает уменьшаться. Зависимость теплоемкости воды от температуры имеет экстремальный характер. Минимальная теплоемкость достигается при температуре 308,5 К и вдвое превышает теплоемкость льда, а при плавлении других твердых тел теплоемкость изменяется незначительно. Удельная теплоемкость воды аномально велика, она равна 4,2 Дж/(г • К). Вязкость воды в отличие от вязкости других веществ растет с повышением давления в интервале температур от 273 до 303 К. Вода имеет температуру плавления и кипения, значитель-

В настоящее время накоплен большой опыт по испытанию композиционных материалов. Созданы различные разрушающие [78] и неразрушающие 46] методы определения механических свойств. При корректной постановке эксперимента и правильном выборе геометрических размеров образцов разрушающие и неразрушающие методы позволяют получать весьма близкие по значениям механические характеристики на некоторых типах анизотропных материалов [46]. Необоснованный выбор схемы нагруже-ния и параметров образца может привести к несопоставимым значениям характеристик, полученных на одних и тех же материалах одними и теми же разрушающими методами [12, 26, 84, 93]. Это объясняется прежде всего тем, что не все разрушающие методы . достаточно изучены; многие методы разработаны для изучения свойств изотропных материалов, позже перенесены на исследования пластмасс, а затем распространены на композиционные материалы. Естественно, они не учитывают особенностей структуры и свойств композиционных материалов, что приводит к результатам, которые невозможно повторить, а часто сопоставить даже при таких видах нагру-жения, как испытание на растяжение, сжатие и изгиб. Испытание на сдвиг композиционных материалов изучено мало [78, 119].

А. М. Вирник, И. А. Морозов, А. В. Подзей [80] дали аналитическую оценку остаточных напряжений, возникающих в плазменных покрытиях. Покрытия рассматривались как сплошная беспористая среда, и вывод формул проводился на основе существующих теорий физики сплошной среды без учета особенностей структуры покры-

Что касается колебаний величины шага усталостных линий на локальных участках излома, то это, вероятно, связано с особенностями пересечения трещиной в этих местах зон вытягивания. Возможно, в этих местах из-за особенностей структуры или напряженного состояния в вершине трещины ей было легче пересекать зоны вытягивания под значительным углом к своей плоскости. Тогда для отслеживания общего поля напряжений при следующем таком переходе она должна была возвращаться в свою плоскость. В результате такого изменения траектории трещины на каждом из ответных изломов как минимум через раз будут оставаться разные по площади части зон вытягивания и соответственно наблюдаться как бы колебание шага усталостных линий.

Во-первых, в сложных жаропрочных сплавах возможно влияние легирующих элементов, особенностей структуры и типа вторичных фаз на активационные параметры разрушения, а также влияние иных механизмов ползучести (например, диффузионных, дислокационных).

Уже в первых работах, выполненных Гляйтером с сотрудниками [1, 106], был установлен ряд особенностей структуры нано-кристаллических материалов, полученных газовой конденсацией атомных кластеров с последующим их компактированием. Это прежде всего пониженная плотность полученных нанокристаллов и присутствие специфической «зернограничной фазы», обнаруженное по появлению дополнительных пиков при мессбауэровских исследованиях. На основании проведенных экспериментов, включая компьютерное моделирование, была предложена структурная модель нанокристаллического материала, состоящего из атомов одного сорта (рис. 2.1) [1, 107]. В согласии с этой моделью такой нанокристалл состоит из двух структурных компонент: зерен-кристаллитов (атомы представлены светлыми кружками) и зер-нограничных областей (черные кружки). Атомная структура всех кристаллитов совершенна и определяется только их кристаллографической ориентацией. В то же время зернограничные области, где соединяются соседние кристаллиты, характеризуются пониженной атомной плотностью и измененными межатомными расстояниями.

Ниже приведены первые результаты исследования механических свойств наноструктурных материалов, полученных методами ИПД. Особое внимание уделено изучению влияния особенностей структуры на высокопрочные состояния, сверхпластические свойства и усталостное поведение. Обсуждаются вопросы механизмов деформации наноматериалов, пути достижения уникального комплекса свойств.

Для изучения конкретных особенностей структуры исследуемых материалов, соответствующей температурам испытания, превышающим 0,5ГПЛ, используется так называемое «вакуумное травление», после которого на полированной поверхности образца появляется характерный микрорельеф. Этот микрорельеф отображает высокотемпературное строение объекта исследования.

Рост усталостных трещин при малоцикловом нагружении в условиях повышенных температур может происходить по механизмам, существенно отличающимся от механизма их роста при нормальной или невысокой температурах. При этом может изменяться не только микромеханизм роста трещины (изменение траектории трещины по отношению к структурным составляющим), но и макромеханизм ее роста (изменение траектории роста трещины независимо от особенностей структуры).

Цветные металлы и сплавы на их основе имеют ряд общих и специфических особенностей, связанных с их свойствами (табл. 97), которые осложняют и затрудняют процесс сварки плавлением.

Механические свойства сталей и сплавов определяются их химическим составом, структурой и отсутствием или наличием различного типа дефектов. Выше были рассмотрены основные типы и виды дефектов, характерные для сварных соединений. В настоящем разделе остановимся на рассмотрении ряда особенностей, связанных с неоднородностью химического состава и структуры сварных соединений, которые определяют механические характеристики металла шва, зоны термического влияния, зоны сплавления и других локальных участков. При этом необходимо иметь в виду, что развитие дефектов происходит именно в данных участках, а работоспособность сварных соединений определяется комплексом сложных процессов, связанных с механическими характеристиками металла различных зон, геометрическими размерами последних, видом и условиями нагружения, типом дефекта и др.

КОСМИЧЕСКИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (КЛА) — общее наименование аппаратов, предназнач. для полёта в космос или в космосе (ракеты-носители, космич. ракеты, космич. корабли, автоматич. и обитаемые станции — орбитальные и межпланетные, искусств, спутники Земли и др. небесных тел). Отличит, особенность большинства КЛА — способность к длит, функционированию в условиях космич. полёта, для чего на борту должен поддерживаться определённый тепловой режим, осуществляться энергопитание бортовой аппаратуры, обеспечиваться радиосвязь с Землёй и т. п. Для КЛА с экипажем обязательны поддержание в герметичной кабине атмосферы, пригодной для дыхания, и обеспечение космонавтов пищей и водой. Полёт КЛА делится на 2 участка: участок выведения, на к-ром КЛА сообщается необходимая скорость в заданном направлении, и орбитальный участок, на к-ром движение аппарата происходит в основном по инерции, подчиняясь законам небесной механики. Многие из совр. КЛА снабжаются ракетными двигат. установками, позволяющими корректировать их орбиты и осуществлять торможение для посадки на Землю или др. небесное тело. Скорость ИСЗ равна первой космич. скорости или превышает её; межпланетные КЛА достигают второй космич. скорости; при третьей космич. скорости КЛА может выйти за пределы Солнечной системы. В комплекс бортового оборудования КЛА входят системы: энергопитания, терморегулирования, радиосвязи и радиотелеметрии, ориентации и управления движением, жизнеобеспечения, приземления и др. Конструкция КЛА отличается рядом особенностей, связанных со специфическими факторами космич. пространства: глубоким вакуумом, невесомостью, наличием метеорных частиц и интенсивной радиации. Первый в мире КЛА — сов. ИСЗ, запущенный 4 окт. 1957; первый пилотируемый КЛА — корабль «Восток» (12 апреля 1961).

Такое разделение нельзя признать целесообразным, так как, во-первых, никакие градации не исчерпают всего того разнообразия и характерных особенностей, связанных с последствиями отказов, которые имеют место на практике. Во-вторых, отказ —> это вполне определенное событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия и этому понятию противоречат такие определения, как частичный (неполный) отказ или перемежающийся отказ.

Механические свойства сталей и сплавов определяются их химическим составом, структурой и отсутствием или наличием различного типа дефектов. Выше были рассмотрены основные типы и виды дефектов, характерные для сварных соединений. В настоящем разделе остановимся на рассмотрении ряда особенностей, связанных с неоднородностью химического состава и структуры сварных соединений, которые определяют механические характеристики металла шва, зоны термического влияния, зоны сплавления и других локальных участков. При этом необходимо иметь в виду, что развитие дефектов происходит именно в данных участках, а работоспособность сварных соединений определяется комплексом сложных процессов, связанных с механическими характеристиками металла различных зон, геометрическими размерами последних, видом и условиями нагружения, типом дефекта и др.

Морская коррозия, являющаяся разновидностью электрохимической коррозии, обладает рядом особенностей, связанных со своеобразием коррозионной среды и условий протекания коррозионного процесса. Кроме судов, этому виду коррозии подвержены портовые сооружения, установки для добычи нефти из морского дна, береговые конструкции и сооружения, установки для получения питьевой воды из морской и др.

Коррозия металлов в других типах вод в основном подчиняется закономерностям, рассмотренным для морской воды с учетом особенностей, связанных с ионным составом, температурой и биологическим фактором конкретной водной среды. В пресной воде с малым содержанием растворимых солей скорость коррозии всех материалов уменьшается. Отсутствие в воде ионов хлора позволяет успешно применять хромистые и хромоникелевые стали, алюминиевые сплавы без опасности возникновения язвенной коррозии. Отличительной особенностью пресной воды является ее меньшая электропроводность, что приводит к уменьшению опасности контактной и щелевой коррозии. Отсутствие в воде галоидных ионов повышает характеристики коррозиошю-механической прочности, стойкость защитных лакокрасочных покрытий.

При эксплуатации АЛ в условиях промышленных предприятий на рабочих должностях могут работать техники, окончившие средние специальные учебные заведения по специальности ремонт и эксплуатация автоматов и АЛ. Первичная наладка оборудования АЛ на станкостроительных заводах имеет ряд особенностей, связанных с необходимостью выполнения работ на принципиально новом оборудовании. В этом случае в качестве наладчиков высшей квалификации работают инженеры-механики;

Ковка специальных инструментальных и конструкционных сталей имеет ряд особенностей, связанных с наличием в них легирую-

В процессе эксплуатации и в ходе промышленных испытаний выявился ряд особенностей, связанных с присутствием специфических примесей хозяйственно-бытовых стоков в исходной воде. При коагуляции содержание органических^цеществ снижалось на 50— 60% исходного и составляло 5—7 мг О2/л по ПО, а фосфатов — на 80 % и составляло 0,85—0,4 мг/л. На механических фильтрах происходило дополнительное снижение ПО до 4—6 мг О?/л. При

Необходимость воспроизведения переменных температур на образце вносит ряд существенных особенностей, связанных прежде всего с нагревом и охлаждением образца.