Поверхности нагретого

Изменение протяженности вставки практически не затрагивает значения ?/ (см. рис. 5.12). Незначительное воздействие этот размер оказывает также на локальную и среднюю интенсивность теплоотдачи (рис. 5.14). На рис. 5.14 сплошными кривыми показано изменение отношения локального числа Nu вдоль вставки длиной / к аналогичной характеристике Nu° для входного участка такой же длины / бесконечно длинной вставки. Штриховыми кривыми показано изменение отношения соответствующих средних значений Nu, Nu°. Отклонение этих кривых от единицы и характеризует влияние параметра / вставки (адиабатичности ее выходной поверхности), наблюдается только в случае / < ?/и тем заметнее, чем больше последнее неравенство. Причем проявляется это в замедленном (по сравнению с данными, приведенными на рис. 5.11) снижения теплообмена по мере удаления охладителя от входа в пористый элемент и поэтому наибольшее отклонение в сторону увеличения критерия Нуссельта достигается на выходе вставки при { =/ (крайняя правая точка на кривых). Нужно отметить, что для больших значений параметра Ре (Ре =» 100) отмеченный эффект пропадает даже при очень малом значении длины/ =0,1. _____

Склонность аустенитных нержавеющих сталей к межкристал-литной коррозии зависит от содержания в них углерода. Малоуглеродистая сталь (< 0,02 % С) относительно стойка к коррозии этого типа [151. Азот, обычно присутствующий в промышленных сплавах в количествах, достигающих нескольких сотых процента, не столь сильно способствует разрушениям, как углерод (рис. 18.3) [16]. При высоких температурах (например, при 1050 °С) углерод почти равномерно распределен в сплаве, однако в области температур сенсибилизации (или при несколько более высоких температурах) он быстро диффундирует к границам зерен, где соединяется преимущественно с хромом с образованием карбидов хрома (например, М23Св, в котором М обозначает хром и небольшое количество железа). В результате этого процесса прилегающие к границам зерен участки сплава обедняются хромом. Его содержание может упасть ниже 12 %, которые необходимы для поддержания пассивности. В местах превращений объем сплава меняется, и это изменение объема распространяется от границы зерен на небольшое расстояние в глубь зерна. В результате на протравленной поверхности наблюдается расширение границ зерен. В сплаве, обедненном хромом, образуются активно-пассивные элементы с заметной разностью потенциалов. Зерна представляют собой катодные участки большой площади по сравнению с небольшими анодными участками границы зерен. Протекание электрохимических процессов приводит к сильной коррозии вдоль границ зерен и проникновению агрессивной среды в глубь металла.

ходит в пленочный, называется плотностью первого критического теплового потока
Одним из первых И. В. Крагельский [46, 47—49, 54] исследовал влияние шероховатости поверхности на силу трения несмазанных поверхностей. Он экспериментально, а впоследствии и теоретически показал, что при трении без смазки с увеличением степени шероховатости поверхности сила трения уменьшается. Затем в значительном интервале изменения степени шероховатости сила трения остается постоянной, и только при очень грубой обработке поверхности наблюдается небольшое увеличение силы трения.

На рис. 124 показано изменение локальной относительной деформации е//еср по длине реперной линии образцов сплава ВТ5-1 с исходным состоянием поверхности и после поверхностного упрочнения обкаткой. Исследования показали, что у образцов с исходным состоянием поверхности наблюдается резко выраженная микронеоднородность протекания пластических деформаций (К"~0,7), связанная со структурной неоднородностью. Пики деформаций расположены, как правило, на стыке разно-ориентированных зерен а-фазы. У образцов, поверхность которых подвергали обкатке, протекание микропластических деформаций происходит значительно равномернее (К= 0,2-=-0,5). Специальные электрон-номикроскопические исследования показали, что в поверхностных слоях этих образцов наблюдается диспергированная структура с высокой плотностью дислокаций. При этом чем более эффективно образцы подвергали ППД, тем меньше была выражена микронеоднородность деформации. Последнее хорошо иллюстрирует рис. 125, на котором приведена зависимость коэффициента вариации локальных деформаций от степени средней деформации образцов с различным состоянием поверхности. Самый низкий коэффициент вариации оказался у образцов, подвергнутых обкатке с усилием на ролик 1200Н (К= 0,2). Снижение давления на ролик до 9QO Н приводит к возрастанию коэффициента вариации до К =0,5. Аналогичное значение К наблюдается у образцов после обдувки поверхности стальной дробью.

Суть метода заключается в следующем (схема 10 в табл. 5.7). В контролируемое изделие излучают прямым преобразователем импульсы продольных волн и принимают наклонным преобразователем два импульса трансформированных поперечных волн под углом 7 = 90 —arcsin (с4/сг). Первый импульс соответствует отражению (дифракции) ближайшей к преобразователям точке дефекта, второй импульс —дифракции донного сигнала на удаленной от преобразователя точке дефекта. В случае объемного дефекта амплитуда первого импульса L/ц значительно больше амплитуды второго импульса Vrt- по нескольким причинам. Во-первых, на цилиндрической поверхности наблюдается трансформация волн в соответствии с законом Снеллиуса, 30 ... 40 % энергии падающей на цилиндр волны переходит в энергию поперечной волны. Во-вторых, амплитуда донного сигнала существенно ослабляется поперечным сечением дефекта. В-третьих, амплитуда волны, трансформированной на нижней поверхности дефекта, значительно меньше, чем на верхней, поскольку направление распространения волн на приемник составляет угол ср = = 125°, в то время как максимум индикатрисы рассеяния лежит в диапазоне углов 20 ... 60°. В связи с изложенным коэффициент

В таблице приведено распределение поля в центре зазора для тех же полюсных наконечников. Экспериментальные исследования распределения магнитного поля вблизи зеркала полюсного наконечника показали, что в месте перехода от зеркала к боковой поверхности наблюдается резкое возрастание индукции магнитного поля i[4]. Чем больше это возрастание, тем хуже однородность поля от данной формы. Эта закономерность наблюдается и при наших расчетах.

Одна из причин преимущественного распространения трещин параллельно поверхности заключается в том, что на поверхности трещины легко закрываются под действием сдвиговых сил при скольжении неровностей. Кроме того, трещины, расположенные параллельно поверхности, находятся под действием цикла напряжений растяжение—сжатие при каждом прохождении неровности, чтс благоприятствует их распространению в отличие от трещин, расположенных перпендикулярно поверхности. Преимущественной распространение трещин перпендикулярно поверхности наблюдается лишь для чрезвычайно хрупких тел в том случае, если под поверхностью нет дефектов в форме микротрещин.

Скорость щелевой коррозии зависит от площади внешних катодных участков поверхности, а также от растворимости кислорода в воде. Роль этих факторов была наглядно продемонстрирована в работе Уитфолла [34], проведшего эксперименты как на больших глубинах, так и в поверхностных водах (рис. 35). Видно, что при любой фиксированной концентрации кислорода в морской воде наблюдался рост потерь массы в щели при увеличении площади внешней поверхности, служившей катодом. При наибольшем содержании кислорода в воде (6,77 мг/кг) потери массы были на порядок выше, чем в случае минимальной концентрации кислорода (0,60 кг/кг). На графиках зависимости максимальной глубины питтинга от площади внешней поверхности наблюдается сильный разброс данных, что вполне естественно, так как не глубина коррозии, а только потери массы непосредственно связаны с величиной протекающего тока. Из этих результатов можно заключить, что методом борьбы с щелевой коррозией является уменьшение площади катода, например путем окраски внешних поверхностей.

В приборе использован объектив с малой апертурой 0,03, и проектируемая щель перекрывается лезвием ножа так, что на исследуемой поверхности наблюдается узкая щель, верхним краем которой является тень от лезвия ножа, нижним краем — лезвие ножа.

нения параметра а решетки оловянистой бронзы после трения в течение 30 и 10 ч (аисх = 3,675 А). Видно, что на глубине 5 мкм а = 3,62 А и сохраняется постоянным до глубины 2 мкм. На меньшем расстоянии от поверхности наблюдается значительное обеднение сплава оловом и образование медной пленки (рис. 10, а). Однако возрастание скорости диффузии атомов в процессе трения может привести к совершенно другому эффекту — распаду неравновесного твердого раствора. На рис. 10, б представлены результаты рентгенографического анализа образца, который после 10 ч испытаний проявил скачкообразное увеличение трения и износа. Падение периода решетки а-твердого раствора сопровождалось появлением новой системы интерференционных линий, свидетельствующих об образовании в зоне контакта фазы, близкой по составу к интерметаллиду е. Распад твердого раствора и образование новой фазы являются следствием микродиффузионных процессов при трении и наличия флуктуации концентрации олова в деформированных микрообъемах.

Тепловой метод контроля основан на регистрации инфракрасного излучения, исходящего от поверхности нагретого тела. Тепловым источником нагревают контролируемый объект. В зоне несплошности отвод теплоты происходит с иной интенсивностью по сравнению с хорошо проваренным участком шва. Возникающие температурные градиенты в несколько десятых градуса предопределяют различие в тепловом инфракрасном излучении этих участков, которое регистрируется соответствующим приемником и затем преобразуется в электрические сигналы. Этот метод позволяет выявлять как поверхностные, так и внутренние дефекты в виде расслоений, пустот, раковин и других дефектов.

Существует метод осаждения карбидов из газовой фазы. Он основан на реакциях взаимодействия между парами галогенидов металлов и углеводородов, происходящих в среде водорода. Эти реакции осуществляются на поверхности нагретого до определенной температуры (обычно 1100—1500° С) металла, на который нужно осадить карбидное покрытие. Однако осуществление этого метода требует специального оборудования, обеспечивающего получение реакционных смесей требуемого состава и подачу их в реакционное пространство печи, в которой происходит нагрев покрываемой детали.

Значительная часть серийных вакуумметров является лишь индикаторными приборами, погрешность которых составляет 10—60% измеряемой величины, что, как правило, достаточно для тепловой микроскопии, когда лучшим доказательством требуемой величины вакуума является отсутствие видимых окислов на поверхности нагретого образца.

Показанная на рис. 30, г схема иллюстрирует расположение образца I в рабочей камере 2 при его нагреве электрической печью 3, обмотка которой расположена снаружи камеры. В этом случае нагрев происходит за счет передачи тепловой энергии от электрической печи к образцу путем теплопроводности, возникающей благодаря тепловому контакту, но значительное йлияние оказывает также радиация тепла с поверхности нагретого корпуса. : В рассмотренных выше устройствах, где тепловая энергия передается внешними источниками тепла, можно нагревать образцы из любых материалов и в зависимости от требований эксперимента одновременно несколько образцов.

Установка для наблюдения за микроструктурой на поверхности нагретого образца в процессе его растяжения, созданная в 1965 г. Казеном с соавторами [38], состоит из нагревательного микроскопа, снабженного гидравлической системой для растяжения образца с постоянной скоростью (изменяющейся в пределах от 2,5 • 10~2 до 2,5 • КГ6 мм/с), а также устройствами для контроля и регистрации температуры и программирования режима нагрева, регистрации нагрузки и удлинения образца. Во время опыта можно осуществлять прямое наблюдение, фотографирование и кинематографирование поверхности образца.

в силу электростатического притяжения возвращается на катод. При протекании этого процесса на некотором расстоянии от катода образуется отрицательный . пространственный заряд, препятствующий прохождению электронов через межэлектродный промежуток. Практически наиболее 'перспективным для нейтрализации пространственного заряда около катода оказалось использование явления ионизации газа на поверхности нагретого тела. Для этого в межэлектродное пространство вво-

Лучеиспусканием передается тепло от поверхности нагретого тела, находящегося на некотором расстоянии. Таким путем передается тепло от солнца, от пламени яр-

При увеличении критерия Gr-Pr он начинает влиять на значение Nu сперва слабо, а затем более существенно. Это связано с изменением механизма процесса: почти неподвижная вначале муфта из прогретой среды приходит во все более энергичное скольжение вдоль поверхности нагретого тела (ламинарное течение) и при дальнейшем увеличении Gr • Pr она распадается на быстро восходящие вихорьки, «локоны», перерождающиеся в беспорядочное движение (турбулентное течение). При дальнейшем увеличении Gr • Pr он перестает удовлетворительно определять собой число Nu, что свидетельствует о необходимости учета инерционных сил и, следовательно, перехода к другой структуре расчетной формулы.

Когда хлористый цинк на поверхности нагретого изделия закипит, на эту 'поверхность кладут олово, которое плавится; в этот момент посыпают изделие порошкообразным нашатырем и тут же начинают растирать паклей расплавленное олово по поверхности. Это надо делать так, чтобы олово распределялось по поверхности равномерным слоем. Когда изделие остывает, его протирают смоченным песком, затем промывают водой и высушивают.

Известное «представление о распределении энергий по спектру может быть получено посредством следующего эксперимента. (Пусть выделенный узкий пучок лучей, испускаемый диффузно излучающим элементом серой поверхности нагретого тела в направлении а, пропускается через яризму (рис. 3jl), материал которой прозрачен для интервала длин волн излучения. Согласно (2-2*1) и (2-7) величина теплового потока, который несет этот пучок лучей, (равна:

Передача тепла лучеиспусканием называется -также' радиацией, или прямой отдачей. Под прямой передачей понимают передачу тепла от поверхности нагретого тела, находящегося на некотором расстоянии от источника тепла,^ например, солнца, пламени горящего топлива и т. д. окружающим предметам. Так, кочегар, находясь у закрытой чугунной дверки топки, ощущает тепло потому, что изнутри нагретая дверка топки лучеиспускает тепло. Еще большее тепло почувствует человек на лице и руках при открытии топочной или смотровой дверцы работающей топки. Наибольшее количество тепла передается лучеиспусканием, если лучи от пламени будут направлены на стенку котла под прямым углем и если их температура высокая.