Понижение сопротивления

Понижение содержания Сг и Si и увеличение содержания С повышает стойкость стали к образованию ст-фазы и уменьшает растрескивание.

Сплав 8-1-1 представляет собой смесь двух фаз: преобладающей а-фазы (гексагональной плотноупакованной) и некоторого количества ji-фазы (кубической объемно-центрированной). Наблюдающиеся трещины проходят по зернам а-сплава, однако р-фаза подвергается пластическим разрушениям. Термическая обработка и изменение состава (например, понижение содержания алюминия), способствующие образованию р-фазы, увеличивают стойкость к КРН. Состав фазы также может иметь определяющее значение: установлено, что в ряде других титановых сплавов Р-фаза склонна к КРН [37]. Механизм растрескивания титановых сплавов находится еще на стадии обсуждения. Однако влияние структуры сплава, особенностей среды, а также действие посторонних анионов и приложенного напряжения в значительной степени сходно с влиянием этих факторов на поведение нержавеющих сталей (см. разд. 7.3.1 и 7.3.2). Это, по-видимому, свидетельствует об идентичности механизма КРН титана и нержавеющих сталей.

Нержавеющие стали. Основной легирующий элемент нержавеющих сталей — хром, который повышает механические свойства стали и способствует образованию на ее поверхности тонкого слоя окислов, облагораживающего электродный потенциал стали и повышающего ее коррозионную стойкость. Она повышается не монотонно, а скачкообразно. Первый порог коррозионной стойкости достигается при концентрации хрома, равной 12,8 %. При увеличении содержания хрома до 18 или до 25—28 % достигается второй порог коррозионной стойкости и наблюдается дальнейшее повышение коррозионной стойкости стали. Однако повышение содержания хрома приводит к понижению механических свойств стали, особенно ударной вязкости, а также затрудняет сварку, вызывая хрупкость сварного шва. Стали с высоким содержанием хрома после сварки требуют термической обработки. Повышение содержания углерода в нержавеющих сталях понижает их коррозионную стойкость, что связано с уменьшением содержания хрома в твердом растворе вследствие образования карбидов. Поэтому повышение содержания углерода в стали вызывает сдвиг порога коррозионной стойкости в область более высокой концентрации хрома. Понижение содержания углерода ниже 0,02% делает сталь стойкой против карбидообразо-вания.

ГИПОКСИЯ (от греч. Ьурб — под, внизу и позд-нелат. oxygenium — кислород) — понижение содержания кислорода в тканях и крови. Г. развивается при восхождении на горы, исследованиях в барокамере, при нарушении герметичности кабины космич. корабля и др. При Г. появляются головные боли, тошнота, мышечная слабость, вамедляются двигат. реакции, возможна потеря

Понижение содержания примесей достигается и при использовании плазменной (с аргоном) плавки:

При работе с азотом, бесцветным инертным газом, не имеющим запаха, нужно остерегаться респираторных осложнений и удушья: выброс или течь азота в атмосферу вызывает уменьшение концентрации кислорода в воздухе. Чаще всего такая ситуация может возникать внутри больших емкостей, содержащих газообразный или жидкий азот, или в помещениях лаборатории, где происходит утечка азота. Проветривание устраняет опасность в обоих случаях. Перед проведением работ в танке его следует хорошо проветрить. Необходимо обеспечить хорошую вентиляцию в течение всего времени пребывания в нем людей. Запрещается находиться в танке, если снаружи нет людей, могущих обеспечить в случае необходимости немедленную помощь. Недопустимо понижение содержания кислорода в воздухе <16 %. Физиологическое воздействие понижения содержания кислорода приведено ниже:

Некоторые спирты и ацетон были поэтому исследованы в намного более сухом состоянии. Понижение содержания воды в спиртах и ацетоне в 10 раз приводит к понижению скорости роста трещины в 10 раз. Добавка воды во время испытаний вызывает соответственно увеличение скорости роста трещины, что показано на примере бутанола на рис. 73. По-видимому, основной причиной того, что скорость коррозионной трещины в органических жидкостях составляет ~ 3 X XIО-7 см/с для сплава 7075-Т651,

При атомно-водородной сварке присадочным металлом обычно служат проволока или полоски металла примерно такого же химического состава, как и основной металл. Защита металла от вредного воздействия атмосферного воздуха при атомно-водородной сварке весьма совершенна, вследствие чего угар элементов в дуге очень незначителен. Отмечаемое понижение содержания углерода в металле шва (по сравнению с его содержанием в присадочном металле; объясняется не реакциями окислительного характера, а взаимодействием водорода с углеродом. При сварке малоуглеродистой стали понижение показателей прочности вследствие снижения концентрации углерода в металле шва полностью компенсируется его легированием вольфрамом (0,07— 0,10%). В тех случаях, когда необходимо со-

Понижение содержания кремния во второй период плавки может быть достигнуто в-очень небольших пределах добавкой в печь малокремнистого материала, например стали. Увеличить количество кремния можно присадкой в печь ферросилиция. Если шлак сильно насыщен SiO2, что наблюдается при горячем ходе плавки и интенсивном разъедании футеровки, некоторое количество кремния может восстановиться из шлака в металл.

Экономия топлива может быть достигнута также введением в холостую колошу вагранки горелок для сжигания пылевидного топлива. Пыль подаётся сжатым воздухом под давлением 2 am. Применение пыли в количестве 2—3% позволяет снизить расход кокса на рабочую колошу с 13 до 9—10% и повысить производительность вагранки на 30—400/0 [33]. Значительную экономию можно получить, введя в холостую колошу (на высоте 500 мм от уровня фурм) газообразное топливо. Дополнительной подачей природного газа в вагранку удавалось снизить расход кокса с 12 до 6% [19]. Уменьшение расхода топлива и повышение температуры металла достигаются также подогревом воздуха, подаваемого в вагранку, за счёт физического или химического тепла отходящих ваграночных газов или сжиганием специального топлива в подогревателях. При нагреве дутья до 300—400° С экономится до 30—35°/0 топлива с соответствующим повышением производительности либо температура металла повышается на 40—50° [37]. Во всех случаях уменьшение расхода кокса обусловливает повышение производительности вагранки и понижение содержания серы в ваграночном чугуне и облегчает получение малоуглеродистого чугуна.

Изменение содержания Мп и Р — Повышение содержания Мп (до 1,2—1,6%) и понижение содержания Р Уменьшение содержания Мп «0,5%) и Р «0,1%) Содержание Р< 0,2%. Содержание Мп в соответствии с содержанием S; Мп = 2S + 0,2

На сопротивление разрушению влияет число нагружений. Не следует полагать, что материалы с относительно высоким сопротивлением дефектам при статических нагружениях сохраняют эти же свойства при усталостных нагружепиях. Например, у аусте-нитных сталей, обладающих высокими пластическими свойствами, для сварных соединений с дефектами понижение сопротивления усталостным и повторно-статическим нагрузкам имеет место в значительно более резкой степени, чем у ряда других материалов, например у малоуглеродистых сталей.

Если NFE ^ 106, то его принимают равным 106, если NFE> 25 • 107, то равным 25-107. Корень в формуле учитывает понижение сопротивления усталости материала с ростом числа циклов нагружений.

Наблюдаемое резкое понижение сопротивления усталости валов в местах посадок в основном связано с концентрацией давления и фреттинг-коррозией, вызываемой местными проскальзываниями и кромочными давлениями. Конструктивные средства повышения выносливости показаны на рис. 16.5. Наиболее эффективно утол-

при этом дислокация «вырывается» из таких облаков, то происходит резкое понижение сопротивления пластической деформации, обнаруживаемое на диаграмме напряжений в виде «зуба» в районе площадки текучести («.зуб текучести»).

Глава начинается с достаточно элементарного анализа проблемы ползучести и разрушения конструкционных сплавов под напряжением при высоких температурах и описания различных эффектов, наблюдаемых при воздействии внешней среды. Затем следует краткий обзор высокотемпературной коррозии и обсуждение многочисленных путей ее влияния на механические свойства сплавов, после чего уже непосредственно рассмотрены коррозионная ползучесть и разрушение материалов вследствие коррозии под напряжением. Следует отметить, что в данной главе рассматриваются процессы, протекающие при высоких температурах, как правило выше 0,5 Тт, где Тт — абсолютная температура плавления рассматриваемого сплава. Поэтому в круг обсуждаемых вопросов не входят такие сложные явления, как коррозионное растрескивание под напряжением, охрупчивание при контакте с жидким металлом или понижение сопротивления излому, вызванное поверхностно-активными веществами. По этим вопросам имеются авторитетные обзоры [8, 9].

пример, что усиление ползучести, часто наблюдаемое при испытаниях в гелиевых средах, в действительности связано с ослаблением границ зерен, вызванным эффектами твердого раствора [58] или интенсивным образованием внутренних коррозионных продуктов [104]. Несомненно, в горячих агрессивных средах понижение сопротивления ползучести может быть непосредственно связано с локальным характером коррозионного разрушения, а также с глубоким проникновением, в частности вдоль границ зерен, расплавов солей (рис. 12). Это предположение подтверждается результатами исследования ползучести сплава Инконель-700 в ванадиевой золе. Ухудшение параметров ползучести было более существенным, если зола содержала эвтектику (никель/сульфид никеля) с низкой температурой плавления [43]. Точно так же, сравнение рис. 3 и 4 обнаруживает, что эффективное ухудшение параметров ползучести вследствие высокотемпературной коррозии в присутствии осадка сульфата натрия наблюдается лишь при температурах выше температуры плавления осадка [14].

В сварном состоянии сопротивление КР многих указанных выше сплавов понижается. Обычно коррозионные трещины развиваются на краю сварного шва (по границе между основным металлом и металлом сварного шва). Понижение сопротивления КР1 из-за сварного шва демонстрируется на рис. 130. Старение или повторная закалка, а также старение после сварки часто повышают сопротивление КР (рис. 130).

Проведено также испытание сплава с предварительным коррозионным поражением, характерным при его эксплуатации в морских условиях. Поскольку коррозия сплава в морской воде имеет электрохимическую природу, для интенсификации процесса предварительной коррозии образцы подвергали анодной поляризации. При этом коррозионные поражения имели также полусферическую форму размером в десятые доли миллиметра. Показано, что предварительная коррозия снижает предел выносливости сплава в воздухе с 520 до 395 МПа. В 3 %-ном растворе NaCI условный предел выносливости образцов после предварительной коррозии составил 380 МПа, в то время как у непораженных образцов — 480 МПа. Понижение сопротивления усталости сплава после предварительной коррозии объясняется ее избирательным характером, что приводит к образованию концентраторов напряжений.

Смазка подшипника- скольжения имеет своим назначением: понижение сопротивления вращению вала от трения, предохранение поверхностей скольжения от износа и заедания, перенос тепла работы трения. Идеальным режимом работы подшипника скольжения является режим жидкостного трения '(см. гл. IV), при котором цапфа вала, находящегося в работе, совершенно отделяется от опоры масляной плёнкой, вследствие чего не допускается соприкосновения поверхностей скольжения. Получение непрерывной и необходимой толщины масляной плёнки между поверхностями скольжения зависит от целого ряда факторов, главнейшим из которых являются конструкция подшипника и расположение смазочных канавок на несущей поверхности вкладыша. Независимо от того, будет ли в действии смазка сплошной или частичной плёнкой, подшипники с правильно расположенными канавками работают с небольшим сопротивлением и малым износом.

Повышение сопротивления деформации с увеличением её скорости происходит лишь при обработке металла выше температуры рекристаллизации. При обработке металла в холодном состоянии влияние скорости на сопротивление деформации весьма незначительно, причём согласно последним данным при высоких скоростях прокатки наблюдается некоторое понижение сопротивления холодной деформации с увеличением скорости.

При неудовлетворительном состоянии изоляции или резком уменьшении ее сопротивления по сравнению с предыдущим измерением кабели или провода отсоединяются. Если окажется, что понижение сопротивления изоляции вызвано обмоткой, то измеряется сопротивление изоляции каждой фазы обмотки в отдельности при отсоединенных кабелях или проводах. Резкое уменьшение сопротивления изоляции одной из фаз по сравнению с другими фазами свидетельствует о наличии местного дефекта.