Оптимальной прочности

Электрокоррозия является причиной разрушения нерастворимых анодов в некоторых электрохимических производствах под влиянием дополнительной анодной поляризации. Электрокоррозия может возникнуть, если потенциал превысит допустимые значения вследствие краевого эффекта или активации анодного процесса под влиянием ионов хлора. Анодное растворение платиновых анодов наблюдается при электролизе серной кислоты в производстве перекиси водорода. При оптимальной плотности тока ~0,6 А/см2 растворение платины достигает до Юг на 1 т 100%-ной перекиси водорода.

Исследованию эффективности электрохимической защиты для повышения сопротивления металлов коррозионно-усталостному разрушению посвящены работы Г.В.Акимова, Н.Д.Томашова, Г.В.Карпенко, А.В.Рябчен-кова и др. Показано [20], что катодная поляризация при плотности тока 0,2 А/дм2 существенно повышает предел выносливости образцов из нормализованной стали 45 в 3 %-ном растворе NaCI, а при плотности тока 0,5 А/дм2 предел выносливости стали в воздухе и в коррозионной среде при базе 107 цикл практически одинаков. Установлено также, что для эффективного повышения сопротивления коррозионной усталости сталей необходимо выбирать плотность тока несколько большую, чем для защиты деталей, находящихся в ненапряженном состоянии; для конкретных условий существует оптимальная плотность тока, обеспечивающая наибольшее сопротивление стали коррозионно-усталостному разрушению. При оптимальной плотности тока предел коррозионной выносливости возрастает почти до значений, полученных в воздухе, и даже больших.

«строчных, что можно связать с различной восприимчивостью сталей к наводороживанию [230]. Наличие оптимальной плотности тока объясняется взаимодействием двух противоположенных факторов: торможением коррозионных процессов (положительный фактор^ и наводороживанием металла (отрицательный фактор[ 41 ]).

Для исследования влияния рассеянного излучения на резкость изображения дефекта величина размытия U0 определялась просвечиванием эталонов различной толщины. При этом предполагалось, что если рассеянные лучи принимают участие в образовании изображения дефекта, то вследствие увеличения числа рассеянных квантов на больших толщинах их доля в размытии края изображения дефекта будет расти с увеличением толщины. С этой целью проводились многократные просвечивания того же клинообразного эталона, а величина размытия определялась в различных участках -[-снимка. Это соответствовало толщине просвечиваемого металла L = 180, 150 и 120 мм. Экспозиции при просвечивании подбирались таким образом, чтобы одна и та же толщина клина давала снимки с одинаковыми плотностями почернения, то есть почернение фона различных снимков во всех случаях было бы примерно одинаковым и лежало в пределах D — 0,9—1,0. Проведение опытов в области плотностей почернения (лежащей ниже оптимальной плотности Д — 1,75 и с максимальной разностью почернения Д?>), объясняется трудностью ми-крофотомстрирования больших плотностей почернения.

Электролитическое травление проводят либо в режиме электрополировки, т.е. равномерного снятия слоев, во избежание преимущественного вытравливания отдельных структурных составляющих, либо в режиме, приводящем к обогащению поверхности структурными составляющими, число которых: в исходном материале слишком мало для анализа. Например, для сплавов на основе железа или никеля электролитическое полирование можно проводить в холодной концентрированной азотной кислоте при оптимальной плотности тока 4—15 А/см2. Катодом служит пластина из нержавеющей стали, оптимальной является максимальная плотность тока, при которой поверхность образца становится блестящей, но не образуется черно-бурая пленка продуктов травления.

-----------композиции многослойной изоляции при оптимальной плотности (граничные температуры 293—300 К и 77—90 К, давление 10~3 Па) —кн. 2, табл. 3.19

Дотриш5 одним из первых отметил, что плотность ВВ на основе перхлората аммония в значительной степени влияет на его чувствительность к детонации и на взрывное действие. Последнее было изучено в общих чертах Спитальским и Краузе41. Они установили, что изменение характера горючих компонентов сильно сказывается на оптимальной плотности заряда, необходимой для обеспечения наибольшего бризантного действия, или дробящего эффекта. Для некоторых смесей максимальная бризантность может быть достигнута без уплотнения заряда, в то время как для других смесей уплотнение необходимо. При невысоких плотностях заряда соотношение органического вещества и окислителя может изменяться в очень широком интервале без заметного влияния на бризантность. Однако при значительных плотностях бризант-БОСТЬ уменьшается с увеличением концентрации органического вещества до тех пор, пока не возникнет недостаток кислорода. Это явление гораздо более ясно выражено для хлората натрия, чем для перхлората аммония. Согласно Куку и Гаррису17 для взрыв-

Выбор оптимальной плотности тока

Вывод формулы для определения оптимальной плотности тока при проектировании опреснительных злектродиализных установок дан впервые Уилсоном [102]. Однако при определении расхода электрической энергии на опреснение воды Уилсон учел расход электроэнергии только собственно на электродиализ и не учел расхода электроэнергии на перекачивание воды и рассола через ванну. Между тем с увеличением плотности тока возрастает критическая скорость протока воды и рассола, и, следовательно, увеличивается расход энергии на их перекачивание через ванну. Поэтому необходимо вводить в расчетное уравнение оптимальной плотности тока член, учитывающий расход электроэнергии на перекачивание воды.

Саттаров М. М., Кузилов И. А. Выбор оптимальной плотности сетки скважины при разработке 'нефтяных месторождений. Цена 24 коп.

Электрохимические методы защиты стали, например- при помощи цинковых протекторов, или покрытия стали цинком, а также катодная защита от внешнего источника тока дают хорошие результаты при отсутствии напряжений. При действии же статических или циклических напряжений катодная защита за счет внешнего источника тока Может применяться только после установления оптимального значения плотности тока, так как повышение плотности тока выше определенного предела (как это видно из диаграммы на фиг. 21, точка Б) может вызвать водородную усталость стали. Поляризация при плотности катодного тока, меньшей оптимальной, не подавив полностью работы коррозионных пар, также не дает желаемого эффекта защиты. Характерно, что значение оптимальной плотности тока при защите стали, находящейся под напряжением, должно быть в десятки и даже в сотни раз выше, чем при защите ненапряженного металла. Однако даже в случае правильного подбора плотности защитного тока, как это говорилось выше (см. VII—2), катодная защита так же, как и защита протекторами или анодными покрытиями, не может полностью восстановить усталостной прочности стали в коррозионных средах до ее значений в воздухе.

Прочность этой системы может быть оптимизирована подобно первым двум рассмотренным композитным системам. При объемном содержании дисперсной фазы меньше 0,10 дисперсия частиц наименьшего размера приводит к оптимальной прочности, а при объемном содержании больше 0,10 оптимальная прочность может

В заключение отметим, что размер частиц дисперсной фазы имеет, по-видимому, наибольшее влияние на изменение прочности трех указанных композитных систем. Хотя дисперсии частиц большего размера приводят к большим энергиям разрушения, они также представляют собой более вероятные инициаторы трещин и образуют трещины большего размера. Так как увеличенная энергия разрушения и увеличенный размер трещины представляют собой конкурирующие факторы, определяющие прочность, должно быть принято компромиссное решение относительно размера частиц для получения оптимальной прочности композита при данном объемном содержании частиц.

В основном наибольшее влияние дисперсной фазы состоит в увеличении размера трещины, который влияет на все пять параметров композитов, отмеченных выше. Это влияние обычно приводит к более низкой прочности по сравнению с прочностью матрицы без второй фазы. Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что размер трещины можно довести до минимума и тем самым получить оптимальную прочность композита при применении дисперсных частиц малого размера. Для этого требуется также незначительный разброс размеров частиц, а скопления частиц (агломераты) должны быть сведены до минимума посредством соответствующего метода введения дисперсной фазы. Как отмечено, модуль упругости композитов с дисперсными частицами зависит не только от упругих свойств двух фаз. Трещины, которые могут развиться в процессе охлаждения композита ниже температуры его изготовления, и псевдопоры, образованные под напряжением вследствие слабой связи по поверхностям раздела, приводят к более низким модулям упругости по сравнению с обычно вычисляемыми. Так как для получения оптимальной прочности необходим наибольший модуль упругости, наличие трещин может быть сведено до минимума, несмотря на большие остаточные термические напряжения путем изготовления композита с дисперсными частицами малого размера. Подобным образом можно избежать образования псевдопор при низком уровне приложенных напряжений путем обеспечения хорошей связи по поверхностям раздела между соединяемыми фазами. Следует отметить, что, хотя большие остаточные напряжения обычно нежелательны, они могут быть полезны в полимерных композитах для увеличения уровня приложенных напряжений, приводящих к образованию псевдопор, в тех случаях, когда невозможно получить хорошую связь по поверхностям раздела.

Для получения оптимальной прочности необходима также большая энергия разрушения. Результаты различных исследований показывают, что дисперсия частиц большого размера приводит к наибольшей энергии разрушения данного состава композита.

К сожалению, дисперсия частиц большого размера приводит также к нежелательно большому размеру трещины. Таким образом, должен быть выбран соответствующий размер частицы для изготовления композита и получения его оптимальной прочности. Было показано, что в полимерных системах энергия разрушения достигает максимальных значений при некотором объемном содержании дисперсной фазы. Объемное содержание для получения оптимальной прочности можно выбрать при анализе влияния модуля упругости с учетом указанных максимальных значений энергии разрушения.

Следует сделать окончательный вывод о том, что представляется возможным разработать микроструктуру композитов с дисперсными частицами для получения оптимальной прочности. Есть надежда, что читатель получил более полное представление о тех путях, которыми это может быть выполнено, и что этот обзор поможет зарождению новых научных идей.

Предел прочности композиций, армированных волокнами углерода и карбида кремния в зависимости от давления при пропитке, изменяется по кривой с максимумом. Давление необходимо для обеспечения полной пропитки детали и создания минимального взаимодействия, достаточного для достижения оптимальной прочности связи волокна с матрицей. Однако слишком высокое давление пропитки приводит к значительному разупрочнению волокна и снижению свойств.

Значительные резервы уменьшения объема ремонтных работ могут быть выявлены на стадии проектирования и изготовления оборудования, поскольку уменьшение объема ремонтных работ связано главным образом с повышением надежности и долговечности оборудования. Физический износ оборудования можно в несколько раз сократить путем использования на стадии проектирования машин базовых деталей и сборочных единиц оптимальной прочности, совершенствования системы смазки и защиты от пыли и грязи трущихся поверхностей, применения в конструкции машин прогрессивных видов материалов. В результате указанных мероприятий будет обеспечено значительное уменьшение объема ремонтов при эксплуатации оборудования. Уменьшается объем ремонтных работ с повышением уровня стандартизации, унификации и рационального расположения сборочных единиц и деталей в конструкциях машин, закладываемого на стадии их проектирования.

Отпуск для сохранения высокой твердости и получения оптимальной прочности и вязкости рекомендуется проводить при 150—160° С для инструмента сечением выше 5 мм» 170—180° С для инструмента меньшего сечения. Такой отпуск сохраняет

Обработка клеевых прослоек в неоднородном магнитном поле дает возможность при сокращении оптимальной прочности соединений повышать число непосредственно контактирующих частиц наполнителя, что должно привести к снижению термического сопротивления системы. Следует также принять во внимание воз-

Отпуск для сохранения высокой твердости и получения оптимальной прочности и вязкости рекомендуется проводить при 150—160 °С для инструмента толщиной более 5 мм и при 170—180 °С для инструмента меньшего сечения. Такой отпуск сохраняет твердость выше HRC 62 без разложения остаточного аустенита. Для деревообрабатывающего инструмента реко-чмендуется более высокий отпуск: 275—290 °С для HRC 55—58 (стамески) и 400—450 °С для HRC 44—4S (пилы).