Промежуточные температуры

Рассмотренное разделение зоны термического влияния — приближенно. При переходе от одного структурного участка к другому имеются промежуточные структуры. Кроме того, диаграмму железо — углерод мы рассматривали статично, в какой-то момент существования сварочной ванны. В действительности температура в точках зоны термического влияния изменяется во времени в соответствии с термическим циклом сварки.

II + Ц — промежуточные структуры

На основе систематических исследований травящего действия 1%-ного раствора азотной кислоты и 4%-ного раствора пикриновой кислоты в спирте на перлитные, мартенситные и промежуточные структуры составлены таблицы структур для металлографического анализа [31 ].

Травитель 30 [4 мл HNO3; 96 мл глицерина]. Этот травитель применяют для разделения тетрагонального и кубического мартенсита, а также аустенита [30]. Промежуточные структуры, металлографическое выявление которых не упомянуто в прежних руководствах по травлению, могут быть выявлены этим трави-телем достаточно надежно.

Травитель 60 [90 г Na2CO3; 20 г Na2Cr2O7; ЮО мл Н2О]. Травитель 61 [65 г Na2CO3; 25 г NaNO3; 100 мл Н2О]. Травитель 62 [65 г Na2CO3; 25 г NaNO2; 100 мл Н2О]. Указанные Божаром [61 ] травители окрашивают феррито-перлитные и промежуточные структуры. Принципиальные различия в действии трех растворов не наблюдаются. Травят при температуре около 100° С. При тщательной работе можно получить хорошие результаты. Химическая неоднородность, а также неоднородности физического характера, например деформации, могут быть хорошо выявлены.

охлаждении с высокой темп-ры до комнатной и ниже структуру у-твердого раствора (аустенита). В отличие от ферритной нержавеющей стали, Н.а.с. не магнитна, имеет умеренную твердость и прочность, низкий предел текучести и высокие пластич. св-ва (б и яз S= 50%). Применительно к Н.а.с. закалка является операцией термич. обработки, фиксирующей аустенитную структуру. При содержании в стали никеля или марганца, недостаточном для образования полностью аустенитной структуры, получаются промежуточные структуры: аустенит + феррит, аустенит + мартенсит и др. В стали системы Fe—Сг—Ми вследствие меньшей эффективности марганца в образовании аустенитной структуры области аустенит + феррит или аустенит -[-мартенсит более развиты (рис. 1).

При известном сочетании легирующих элементов могут встречаться также и промежуточные структуры, например, феррито-аусте-нитная. Такие многофазные структуры нежелательны, так как различные структурные фазы с разными электродными потенциалами могут образовать так называемые „микропары", приводящие к „микрокоррозии". Типичным примером такой микрокоррозии является „межкри-сталлитная коррозия" (см. стр. 490). Наиболее стойкими против коррозии являются гомогенные структуры твёрдых растворов легирующих элементов в а- или ^-железе.

Этим способом термообработки, применяемым ко всем сортам стали, принимающим закалку, получают детали, которые наряду с высокой сопротивляемостью ударным нагрузкам хорошо противостоятизносуоттрения. При точном контроле достигается полная однородность закалки. Пламя нагревает только поверхностный слой изделия, и тепло не успевает проникнуть внутрь детали. Это обусловливает постепенный переход от мартенситной структуры металла на закалённой поверхности к нормальной структуре сердцевины через промежуточные структуры: трооститную и сорбит-ную. Для получения устойчивого пламени предпочтительно пользоваться безинжекторными горелками, работающими на ацетилене высокого давления. Охладительной средой обычно служат вода, водные растворы солей или сжатый воздух. Применение масляных охлаждающих смесей ввиду их горючести исключено. Существуют два способа поверхностной закалки:

Рассмотренное разделение зоны термического влияния - приближенно. При переходе от одного структурного участка к другому имеются промежуточные структуры. Кроме того, диаграмму железо - углерод мы рассматривали статично, в какой-то момент существования сварочной ванны. В действительности температура в точках зоны термического влияния изменяется во времени в соответствии с термическим циклом сварки.

9. Для некоторых сплавов (особенно Fe—Мп — С) обнару-. жено, что на начальной стадии мартенситного превращения образуются промежуточные структуры (&'-, е- или х-фазы) с особой решеткой, которая затем переходит в обычный мартенсит [233, 234]. В сплавах Fe — Cr — Ni промежуточная фаза имеет гексагональную решетку и образуется (как и в сплавах Fe — Мп и в марганцовистой стали) как при закалке в воде, так и при деформации.

В то же время подогрев при закалке ниже температуры Асъ приводит к образованию двухфазной структуры, состоящей из хромистого феррита и продуктов распада аустенита (так называемая неполная закалка), что недопустимо. В результате отпуска закаленной сильхромовой стали появляются промежуточные структуры от мартенсита до сорбита с соответствующим изменением твердости (табл. 24).

Формулу (8.12) легко получить, записав разность температур по формуле (8.9) для каждого из п слоев многослойной стенки и сложив все п выражений с учетом того, что во всех слоях Q имеет одно и то же значение. При сложении все промежуточные температуры сократятся.

При поверочном расчете котла промежуточные температуры газа и рабочего тела, включая температуру tfyx уходящих газов и /гв горячего воздуха, неизвестны. Величиной дух предварительно задаются. Затем рассчитывают воздухоподогреватель, топку, пароперегреватели, экономайзер. При двухступенчатом подогреве воздуха рассчитывают последовательно первые ступени воздухбподогревателя, экономайзера и вторую ступень воздухоподогревателя.

При поверочном расчете котла промежуточные температуры газа и рабочего тела, включая температуру О^ уходящих газов и /гв горячего воздуха, неизвестны. Величиной ду* предварительно задаются. Затем рассчитывают воздухоподогреватель, топку, пароперегреватели, экономайзер. При двухступенчатом подогреве воздуха рассчитывают последовательно первые ступени воздухоподогревателя, экономайзера и вторую ступень воздухоподогревателя.

Медные сплавы. Промежуточные температуры. Медные сплавы широко применялись в подогревателях питательной воды в

неизбежной температурной разности всегда связан с потерями, которые будут тем больше, чем больше передача тепла, т. е. чем выше подогрев. Отсюда очевидно, что при данных условиях имеется оптимальная температура подогрева воды Тпв. Рис. 29 подтверждает это положение и дает отправную точку для выбора Тпв. Как следует из рисунка, оптимальная температура подогрева тем выше, чем больше число ступеней подогрева. Это вызвано уменьшением подогрева в каждой ступени и соответствующим снижением температурной разности. Если установлена температура подогрева Тпв и число ступеней подогрева, то надо еще выбрать промежуточные температуры, т. е. температуры питательной воды на выходе из отдельных подогревателей. Тем самым определятся и давления отборов.

Вторичный пароперегреватель состоит из двух конвективных ступеней (рис. 3-23) с поверхностью нагрева: первая —3050 ж2, вторая—1190 м2. Расположение труб — шахматное. Трубы 036X4 мм выполнены из стали 12Х2МФСР. Пакеты имеют промежуточные камеры, связывающие основные камеры со змеевиками (рис. 3-24). Коллекторная часть промежуточных камер, расположенная в зоне обогрева дымовыми газами, изолирована и защищена по изоляции металлическим кожухом из жаростойкой стали. Промежуточные температуры пара составляют на выходе из первой ступени 565° С и на входе во вторую ступень ;(после впрыска) 519° С. Температуры газов: на входе во вторую ступень и на выходе из нее 825 и 742° С; на входе в первую ступень и выходе из нее 644 и 572° С. Весовые скорости пара в первой и второй ступенях 338 и 576 кг/м2 • сек.

Сложив эти три равенства (промежуточные температуры при этом в левой части сокращаются), получим:

ф — поправочный коэффициент, определяемый по графикам фиг. 10-16—10-18 в зависимости от схем, приведенных на этих фигурах. Для более сложных схем поверхность нагрева разбивают на отдельные участки, предварительно оценив промежуточные температуры газов и обогреваемой среды и определив температурные напоры по участкам. Принятые температуры проверяются после расчета теплопередачи в этих поверхностях нагрева и, если требуется, уточняются. Коэффициент теплопередачи. При определении коэффициента теплопере-28 Теплотехнический справочник, Т. 1.

сплавов усталости, по-видимому снижается по мере роста объемной доли выделений у'. Надежность методов прогнозирования оптимального размера частиц упрочняющей фазы и оптимального размерного несоответствия решеток, которые привлекают при проектировании сплавов, вызывает сомнения. При использовании моделей упрочнения сплавов за счет малой объемной доли частиц предполагают, что напряжение, необходимое для перерезания частиц, возрастает с увеличением их размера. Эта тенденция сохраняется, пока частицы не увеличатся до размеров, делающих возможным выгибание дислокаций. Однако моделей, связывающих аналогичным образом размеры частиц и сопротивление ползучести не существует. Большое размерное несоответствие также оказывается благоприятным для упрочнения при низких температурах, хотя оно решительно вредно для хорошего сопротивления ползучести. Исключение могут составить некоторые промежуточные температуры. Сообщают, например, что при 740 °С долговечность трех суперсплавов возрастала с увеличением размерного несоответствия [55]. Это кажущееся несогласие легко устраняется, если помнить, что сопротивление ползучести улучшается за счет любого фактора, повышающего стабильность выделившейся фазы. Касаясь влияния размера зерен, отметим, что мелкое зерно несомненно способствует повышению низкотемпературной прочности. Обычно считают, что крупное зерно благоприятствует сопротивлению ползучести, однако в литературе отсутствуют данные, достаточно

Промежуточные температуры стали классическим температурным диапазоном для работы турбинных дисков. В этом диапазоне важные характеристики — микроструктурная стабильность и стойкость против ползучести; предметом постоянных забот является также регистрация и предотвращение роста межзерен-ных трещин. Специальные методы обработки обеспечивают материалам чрезвычайно высокую прочность, однако при этом страдает трещиностойкость. Так что в промежуточном температурном интервале значительное внимание уделяют проблемам разрушения.

В задачу поверочного расчета входят определение КПД котла и расхода топлива, а также параметров теплоносителей на границах всех поверхностей нагрева для оценки надежности работы котла на заданном виде топлива. Промежуточные температуры теплоносителей и температура уходящих газов за котлом вначале неизвестны, поэтому расчет ведется методом последовательных приближений. Температурой уходящих газов f>yx задаются с последующим уточнением. Расчет считается закон-

В задачу поверочного расчета входят определение КПД котла и расхода топлива, а также параметров теплоносителей на границах всех поверхностей нагрева для оценки надежности работы котла на заданном виде топлива. Промежуточные температуры теплоносителей и температура уходящих газов за котлом вначале неизвестны, поэтому расчет ведется методом последовательных приближений. Температурой уходящих газов 6^ задаются с последующим уточнением. Расчет считается закон-