Пропорциональна твердости

*) Вывод о том, что тепловая энергия пропорциональна температуре, справедлив почти для всех твердых тел при комнатной и более высоких температурах и несправедлив при низких температурах вследствие квантовых эффектов, рассматриваемых в т. IV.

Для парамагнетиков М=кН, где к — магнитная восприимчивость, которая по закону Кюри обратно пропорциональна температуре: х=С„/Г (С„ — константа Кюри).

Следует отметить, что, в соответствии с термофлуктуацион-ной теорией прочности С. Н. Журкова, износостойкость материала обратно пропорциональна температуре. В условиях заданной нагрузки наименьшая температура в зоне трения будет обеспечиваться при минимальном значении коэффициента трения. Для этих значений коэффициента трения и температуры соответственно будет иметь место минимальный износ.

Этот коэффициент, по меньшей мере, состоит из двух составляющих, одна из которых пропорциональна температуре, а другая— концентрации примесей. При низких температурах сопротивление определяется именно этим коэффициентом.

В щелочном растворе (10~4 М) растворимость пропорциональна температуре в данном интервале, тогда как в воде без щелочи имеется сильная обратная зависимость растворимости от температуры. Добавление щелочи, как ожидалось, уменьшает растворимость, причем эффект сильнее при более низкой температуре.

Найдем вид кривой, который должна иметь эпюра температур стенки в случае, если коэффициент теплоотдачи предполагается постоянным, удельная тепловая нагрузка пропорциональна температуре стенки трубы, а аксиальные растечки тепла в потоке и в жидкости отсутствуют.

Полученные результаты показывают, что если тепловая нагрузка пропорциональна температуре стенки трубы и имеется участок стабилизированного теплообмена, то при постоянных физпараметрах жидкости тепловой поток должен меняться по длине по экспоненциальному закону, а температура стенки и температура жидкости выражаются суммой экспонент с положительным показателем экспоненты, если тепловая нагрузка возрастает с ростом температуры. Эпюра температур стенки при этом должна описываться кривой с вогнутостью, направленной вверх.

Теплообмен. Движущей силой теплообмена считают разность температур — температурный напор А/. Иногда, особенно для расчетов процессов тепломассообмена, в качестве движущей силы применяют разность энтальпий [26], хотя она является только следствием движущих сил, а не самой силой. Действительно, пусть даны две среды, имеющие энтальпию соответственно 1\ = = citi и /2 = С2^2. Предположим, что имеют место изотермические условия — ti—12. В этом случае теплообмена не должно быть, так как движущая сила равна нулю (At = t\ — /2 = 0). В то же время при с\ ф Ci разность энтальпий А/ = 1\ — /2 нулю не равна. Тем не менее можно допустить использование А/ в расчетах в качестве движущей силы теплообмена в том случае, если равны теплоемкости сред. Тогда энтальпия прямо пропорциональна температуре и при расчетах различия в их применении не ощущается. В расчетной практике принято вычислять движущие силы как средний логарифмический или как средний арифметический температурные напоры, которые являются частными случаями среднего интегрального напора (при постоянном коэффициенте теплопередачи или при линейном распределении температур).

Сила тока, возникающая в спае термопары, пропорциональна температуре этого спая.

к увеличению теплоотдачи в топке, так как она пропорциональна температуре в четвертой степени. Для экранированных топок перевод -на сжигание газообразного и жидкого топлива позволяет уменьшить коэффициент избытка воздуха и приводит к увеличению теплоотдачи, уменьшению температуры продуктов сгорания на выходе из топки, снижению температуры уходящих газов и повышению к. п. д.

склонность к окислению имеют молодые топлива с высоким содержанием кислорода — бурые и каменные угли, за исключением тощих, торф. Это объясняется тем, что кислород воздуха активно соединяется с уже имеющимися в топливе кислорадосодержащими органическими веществами. Процесс окисления начинается с физического процесса адсорбции углем кислорода из воздуха, из атмосферных осадков, протекающей при низких температурах, ,и завершается химическим взаимодействием его с органической массой топлива с выделением при этом тепла. В зависимости от условий хранения и особенностей топлива происходит более или менее быстрое накопление тепла, приводящее к повышению температуры топлива, а затем и к самовозгоранию. Скорость окислительного процесса пропорциональна температуре. При повышении температуры угля на 10 °С и при прочих равных условиях скорость реакции окисления возрастает в 2—3 раза. Резкое ускорение повышения температуры наступает по достижении 60 °С, в связи с чем эту температуру принято Считать критической температурой самовозгорания для большинства углей. Но уже при температуре 45—60°С происходит окисление органической массы топлива, выделение летучих горючих веществ, что приводит к уменьшению теплоты сгорания. Способность к самоокислению и самовозгоранию увеличивается с измельчением топлива, из-за роста поверхности контакта с окружающей средой и более интенсивного поглощения кислорода из воздуха и атмосферных осадков. Ускорению окисления способствуют также хранение топлива с недостаточно уплотненными поверхностями штабелей, влажность топлива, воздушные каналы, перемешивание топлива со щепой, опилками и мусором. Быстро ухудшается качество угля из-за окисления в первый период хранения (2—3 мес). При последующем хранении в правильно уплотненном штабеле качество угля меняется незначительно. Большое влияние на интенсивность самоокисления топлива оказывает температура воздуха в период закладки штабеля. Штабеля, заложенные в теплое время года, самоокисляются быстрее, чем заложенные в осенне-зимний период, соответственно и сокращаются сроки хранения топлива. Штабеля, расположенные длинной стороной перпендикулярно направлению господствующих ветров, подвержены ускоренному повышению температуры и образованию очагов

У отожженных металлов и сплавов износоустойчивость при истирании по абразивной поверхности пропорциональна твердости (рис. 15.10). Износоустойчивость закаленных и отпущенных сталей при разных температурах повышается также пропорционально увеличению твердости. Увеличение износоустойчивости при термической обработке происходит благодаря упрочнению металлической основы в результате образования мартенсита и выделения высокодисперсных карбидов. Однако это увеличение менее значительно, чем при повышении твердости отожженных сталей.

Установлено [69], что относительная износостойкость Е технически чистых металлов и отожженных сталей при трении о закрепленные абразивные частицы прямо пропорциональна твердости НВ этих металлов и сталей:

Этот вид изнашивания наблюдается на рабочих органах почвообрабатывающих, дорожных и строительных машин, ковшей экскаваторов и канавокопателей и т.д. Износостойкость деталей при этом виде абразивного изнашивания прямо пропорциональна твердости их материалов. Существенное влияние на величину износа оказывает степень насыщенности массы абразивными частицами. В каждом конкретном случае существует определенная насыщенность массы абразивными частицами, при которой износ материала достигает максимума. Различные грунты имеют различную изнашивающую способность. Если принять изнашивающую способность глинистых грунтов за 1, то для песчаных она будет 1,5; для суглинистых 1,9; для супесчаных 2,3.

кого из полюсов с помощью измерительного преобразователя при сохранении заданного расстояния до плоских участков движущегося материала. Полученное значение плотности остаточного следа преобразуется в электрическую величину, которая пропорциональна твердости зондируемых участков контролируемого материала. Рассматриваемый способ рекомендуется использовать для контроля твердости ленточной стали,

Наклепанные места стенки выявлялись с помощью переносного пружинного твердомера с шариком, разработанного центральной лабораторией Уралмашзавода. На поверхности металла выбивались отпечатки (лунки). Величина диаметра такого отпечатка обратно пропорциональна твердости металла. Сравнение отпечатков выявило относительную величину наклепа в различных местах стенки. Этот метод позволил оценить наклеп стенки с качественной стороны. Для сравнения характера наклепа нескольких ковшей все замеры проводились по единой сетке точек, которая охватывала всю рабочую поверхность стенки. Чтобы определить абсолютную величину твердости и глубину наклепанного слоя, вырезали образцы из передних стенок ковшей

На рис. 1, в приведена зависимость интенсивности изнашивания упрочненных сталей от температуры испытания. При низких температурах и сухом трении износостойкость пропорциональна твердости и соответственно наблюдается некоторое преимущество азотированных сталей Х17Н13МЗТ и 38ХМЮА и цементированной 18ХГТ. При повышении температуры до 350° С интенсивность изнашивания цементированных сталей возрастает и выявляется преимущество азотированных. При 500° С даже азотированная сталь 12ХНЗА, показавшая большой износ при комнатной температуре вследствие низкой твердости слоя, оказывается более износостойкой, чем любая сталь после цементации и нитроцементации. При нормальной температуре у цементированной стали 18ХГТ и азотированной стали 38ХМЮА практически одинаковая износостойкость, а при 500° С сталь 38ХМЮА после азотирования в 4,5 раза более износостойка, чем сталь 18ХГТ после цементации.

При критическом значении коэффи. циента /\т = 0,5 ч- 0,7 возможно разрушение металла при однократном воздействии абразивной частицы (микрорезание); при К? > 0,7 процесс изнашивания переходит в мнопшихло-вый (частицы износа отделяются в результате многократного деформирования металла) с резко снижающейся интенсивностью изнашивания по мере увеличения коэффициента /Ст. При микрорезанин интенсивность изнашивания обратно пропорциональна твердости, а при многоцикловом разрушении зависимость интенсивности изнашивания от твердости не является линейной.

При критическом значении коэффициента /С т = 0,5 -~ 0,7 возможно разрушение металла при однократном воздействии абразивной частицы (микрорезание); при /С т > 0,7 процесс изнашивания переходит в многоцикло-вый (частицы износа отделяются в результате многократного деформирования металла) с резко снижающейся интенсивностью изнашивания по мере увеличения коэффициента Кт- При микрорезании интенсивность изнашивания обратно пропорциональна твердости, а при многоцикловом разрушении зависимость интенсивности изнашивания от твердости не является линейной.

Установлено [69], что относительная износостойкость Е технически чистых металлов и отожженных сталей при трении о закрепленные абразивные частицы прямо пропорциональна твердости НВ этих металлов и сталей:

Этот вид изнашивания наблюдается на рабочих органах почвообрабатывающих, дорожных и строительных машин, ковшей экскаваторов и канавокопателей и т.д. Износостойкость деталей при этом виде абразивного изнашивания прямо пропорциональна твердости их материалов. Существенное влияние на величину износа оказывает степень насыщенности массы абразивными частицами. В каждом конкретном случае существует определенная насыщенность массы абразивными частицами, при которой износ материала достигает максимума. Различные грунты имеют различную изнашивающую способность. Если принять изнашивающую способность глинистых грунтов за 1, то для песчаных она будет 1,5; для суглинистых 1,9; для супесчаных 2,3.