Результате дифракции

или других дефектов кристалла. При высоких температурах (выше температуры порога рекристаллизации), когерентность быстро нарушается, поскольку предел упругости оказывается сильно сниженным, однако рост кристаллов новой фазы продолжается достаточно быстро, но уже в результате диффузионного перемещения атомов от матричной фазы к новой через границу раздела фаз. Если при этом между исходной и новой фазами существует структурное соответствие, то новая фаза располагается вдоль определенных кристаллографических плоскостей исходной фазы в виде

В результате диффузионного отжига получается крупное зерно. Этот недостаток устраняется при последующей обработке слитка давлением. Для удаления поверхностных дефектов методом механической обработки слитки после отжига иногда подвергают отпуску при 670—680 С в течение 1 —16 ч, что снижает твердость. Фасонные отливки после гомогенизации подвергают полному отжигу или нормализации для измельчения зерна и улучшения свойств.

Диффузионный отжиг (гомогенизация) состоит из нагрева стали до 1050—1150° С (см. рис. 9.1), длительной выдержки (10—15 ч) при этой температуре и последующего медленного охлаждения. В результате диффузионного отжига происходит выравнивание неоднородности стали по химическому составу и уменьшение ликвации. Гомогенизации подвергаются слитки легированных сталей, крупные стальные отливки и др.

При температуре выше или равной T0Fa^Fv (точки р и q), поэтому полиморфное превращение с образованием смеси равновесных фаз может произойти только в результате диффузионного перераспределения В в исходной у-фазе до концентраций, соответствующих кривым А'В' и

При различных схемах нагружения в условиях воздействия агрессивных сред я ровыщенных температур повышение работоспособности элементов конструкций обеспечивается применением материалов, сочетающих в себе наряду с прочностью также высокую жаро- и коррозионную стойкость- В этом направлении перспективными можно считать композиционные материалы, состоящие из малоуглеродистой или легированной стали упрочненной стальными, молибденовыми или вольфрамовыми проволочками. Связь армирующих проволочек с матрицей осуществляется в результате диффузионного насыщения титаном, никелем, хромом, вольфрамом или их комбинациями.

В результате диффузионного отжига получается крупное зерно. Этот недостаток устраняется при последующей обработке слитка давлением или в процессе последующей термообработки.

СОРБИТ [от имени англ, учёного Г. К. Сорби (Н. С. Sorby; 1826 — 1908)] — структурная составляющая стали, представляющая собой смесь феррита и цементита, образующуюся из аустенита в результате диффузионного превращения при охлаждении. Отличается от перлита более тонкой (дисперсной) структурой, что обеспечивает более высокую прочность и износостойкость стали.

Своеобразное действие на титан оказывает примесь водорода, которая еще недавно считалась допустимой в довольно значительных количествах. Действительно, водород почти не влияет на прочность и пластичность титана при ' статическом растяжении, но даже при содержании 0,02% водород может оказывать вредное влияние на такие характеристики титана, как чувствительность к надрезу и к длительному действию постоянно действующих нагрузок. Водород способен вызывать медленное охрупчивание титановых сплавов в результате диффузионного процесса выделения гидрида.

Необходимо указать также факторы, связанные с технологическими особенностями проведения ВМТО. Определенный вклад в получаемый эффект упрочнения дает текстурованность материала, подвергнутого прокатке [71, 72]. Деформация в области высоких температур (1000° и выше) может привести в некоторых случаях к возникновению субструктуры в результате диффузионного перераспределения дефектов кристаллической решетки. Такие изменения в тонкой кристаллической структуре, если они протекают во всем упрочняемом объеме, должны оказывать благоприятное действие, когда при ползучести развивается преимущественно внутризеренная пластичность, однако опыты [87] показывают, что субструктура образуется главным образом у границ зерен, а это еще раз свидетельствует о более интенсивной пластической деформации в этих областях при задаваемых режимах ВМТО.

Следствием молекулярного диффузионного переноса тепла является так называемый диффузионный термоэффект (эффект Дюфо), представляющий собой возникновение разности температур в результате диффузионного перемещения двух газов, первоначально имевших одинаковую температуру. Диффузионный термоэффект —явление, обратное термодиффузии. При -стационарном диффузионном смешении, например, водорода и азота возникает разность температур порядка нескольких градусов.

Когда на поверхности сконденсированного слоя никеля, в результате диффузионного отжига появляется значительная концентрация атомов ниобия и их распределение по глубине приближается к линейному закону, происходит быстрое насыщение всего слоя v-твердого раствора ниобия в никеле атомами ниобия. По всей глубине слоя образуется утвердый раствор с предельной концентрацией ниобия. Значения микротвердости и параметра решетки у-твердого раствора достигают при этом максимальных значений (Я =450 кг/мм2, а=3.579 kX) и сохраняются практи^ чески постоянными по всей толщине диффузионного слоя (см, рис. 2, кривая 3).

гладкими стенками. При этих условиях стенки не вносят заметного затухания; их роль сводится лишь к тому, чтобы обеспечить распространение колебаний в одном направлении — вдоль трубы. Если в один из концов трубы вставлен поршень, совершающий гармонические колебания, то по столбу воздуха, заключенному внутри трубы, распространяется звуковая волна, которая по своему характеру совершенно аналогична плоской волне в свободном воздухе. Труба делает возможным существование «куска плоской волны», размеры которого меньше длины волны (в отсутствие стенок такой «кусок плоской волны» превратился бы в расходящийся в результате дифракции). Если второй конец трубы закрыт твердой стенкой, то звуковая волна будет отражаться от этой стенки, причем фаза волны деформаций останется прежней, а фаза волны скоростей изменится на я (скорость изменяет знак на обратный). Все будет происходить так же, как и в случае стержня с закрепленным концом. В трубе установятся стоячие звуковые волны, причем на закрытом конце трубы образуются пучность деформаций и узел скоростей.

Согласно теории Юнга, поле, возникающее в результате дифракции волн,— это результат интерференции волн, распространяющихся по геометрическим законам, и дифрагированных волн, возникающих в особых точках, в которых граничные условия имеют разрыв. Геометрическим местом таких точек являются границы препят-

Таким образом, кроме непосредственно отраженных сигналов в точку наблюдения приходит еще три поперечных волны, порождаемые волнами обегания поперечного, продольного и рэлеевского типов. Амплитуда волны обегания продольного типа существенно меньше амплитуды волн поперечного и рэлеевского типов. На рис. 1.21 приведены рассчитанные и экспериментально полученные [7] зависимости от угла 0 амплитуд сигналов А поперечных волн, возникающих в результате дифракции. Зеркально отраженная волна (кривая /) имеет минимум при угле 6 = 55°, соответствующий квазиобменному углу. Амплитуда квазирэлеевской волны (2) медленно уменьшается с увеличением пути вокруг цилин-дра, поскольку потери энергии для нее небольшие (как следует из рис. 1.20, чем меньше угол О, тем больше путь вокруг цилиндра, проходимый волной). Волна затухания поперечного типа 3 имеет значительную амплитуду в точках возбуждения (9» 180°) и быстро затухает с увеличением пути вокруг цилиндра (с уменьшением 0) ввиду сильного излучения волн соскальзывания.

Ложные сигналы рассматриваемого типа возникают также в результате отражения и дифракции от провиса Р или валика Q сварного шва (положения преобразователя R и S, рис. 2.21, б). При углах ввода 35... 55° возникают ложные сигналы, связанные с зеркальным отражением от поверхности в некоторой точке F. При больших углах ввода (положение G) зеркального отражения не возникает, однако остаются более слабые эхосигналы, возникающие в результате дифракции на ребрах М и L. Дифракция порождает также поверхностные волны, распространяющиеся вдоль дуги LM.

сигнала: / — волна, трансформированная в продольную на верхнем краю дефекта, и 2 — волна, трансформированная на нижнем краю и отразившаяся от дна изделия. В случае объемного дефекта сигнал 1 больше, так как он возник в результате отражения, а не дифракции; сигнал 2 — меньше, поскольку он связан с соскальзыванием обегающей дефект волны. В случае плоскостного дефекта оба сигнала возникают в результате дифракции волн на краях, но сигнал 2 больше, чем 1, поскольку для него направление на приемник ближе к максимуму дифракции.

Фронтальная разрешающая способность ультразвуковых эхо-дефектоскопов обычно хуже, чем лучевая, и лимитирует возможности распознавания объекта (см. п. 2.4.3). Использование фокусировки позволяет уменьшить ее до 2А, (1.6.4), т. е. сделать примерно равной лучевой. Однако фокусирующие преобразователи эффективны на небольшой глубине (в ближней зоне) и имеют большие размеры. Радикальное средство повышения фронтальной разрешающей способности — когерентная обработка информации, содержащейся в акустическом поле, возникшем в результате дифракции на дефектах. Рассмотренные в гл. 2 некогерентные методы контроля основаны на анализе амплитуды отраженного или прошедшего через дефектный участок акустического поля. Когерентные методы основаны на совместном анализе не только амплитуды, но и фазы поля в большом количестве близкорасположенных точек в пределах значительного участка поверхности ОК. Их называют также методом синтезированной апертуры.

ГОЛОГРАФИЯ (от греч. holes — весь, полный и grapho — пишу) — метод получения изображений предметов, основанный на явлении интерференции света. Голограмма — зарегистрир. на фотопластинке интерференц. картина, образованная двумя когерентными пучками света (см. Когерентные колебания): идущим от источника (опорный пучок) и отражённым от объекта, освещённого тем же источником (предметный пучок). Источником когерентного света является лазер. Для восстановления изображения предмета с помощью голограммы её освещают тем же опорным пучком, к-рый был использован для получения голограммы. При этом в результате дифракции света на голограмме получают два изображения объекта: действительное и мнимое. Если объект объёмный, то его изображения тоже получаются объёмными. С помощью Г. возможно также получение цветных изображений объектов. Г. находит практич. применение в эксперимент, физике и в технике (голографич. кино и телевидение, интерференц. контроль изделий, голографич. микроскоп и др.). С помощью импульсной Г. можно исследовать быстро протекающие процессы (напр., взрывы, ударные волны, поток газов в сверхзвуковом сопле и др.).

Ложные сигналы рассматриваемого типа возникают в результате отражения и дифракции от выпуклости сварного шва ML (рис. 5.43, б) [581. При углах ввода 35 ... 55° ложные сигналы обусловлены зеркальным отражением от поверхности в некоторой точке F, или Fa. При больших углах ввода зеркального отражения не наблюдается, однако остаются более слабые сигналы, возникающие в результате дифракции на ребрах М и L. Дифракция порождает также поверхностные и головные волны, распространяющиеся вдоль дуги ML, причем при меньших углах ввода образуются поверхностные, а при больших — головные волны. Эти волны многократно проходят вдоль дуги ML, частично трансформируясь каждый раз в объемные волны. В результате после дифракционного эхо-сигнала наблюдают ряд ослабевающих импульсов [53.

(рис. 12.23, б). При этом в результате дифракции света на системе интерференционных полос возникнут три дифракционных волны, причем в каждой точке голограммы угол дифракции будет равен тому углу,. под которым в эту точку падал при записи голограммы объектный луч. Из рис. 12.23, б видно, что волна / формирует мнимое изображение объекта, а волна 3 — действительное изображение. Волна / является исходной объектной волной, воссозданной с голограммы. : . . , - .

волн. Если в качестве экрана Э поставить фотопластинку, на которой после проявления будет система полос, то она может быть использована для воспроизведения интерферировавших волн. Действительно, если проявленную пластинку поместить в то же место оптической системы (рис. 31, б) и в той же ориентации, в какой она экспонировалась, и направить на нее просвечивающую волну, идентичную опорной, а волну 2 прикрыть диафрагмой Д, то фотопластинка представит собой дифракционную решетку. В результате дифракции образуются волны, которые фактически воспроизводят волну, перекрытую диафрагмой Д.

С помощью голографии можно восстанавливать изображение трехмерных объектов. Так, например, на рис. 32, а показана схема такого голографирования. Опорная и освещающая объект волны получаются в результате разделения волнового фронта лазерного излучения 2 на две части. Одна часть фронта отражается от зеркала 3, а другая рассеивается объектом наблюдения О. На фотопластинке Я регистрируется результирующая интерференционная картина, представляющая собой голограмму. Голограмма может быть затем увеличена либо может рассматриваться в полученном виде. По голограмме можно воспроизвести изображение объекта. При этом ее просвечивают лазерным световым лучом. В результате дифракции света без помощи объектива получаем действительное изображение объекта ДИ (рис. 32, б). Это изображение видим в направлении !/—/. В направлении 2—2 восстанавливается волновое поле, рассеянное объектом наблюдения. Это волновое поле соответствует мнимому изображению объекта МИ. Если в таком поле перемещать точку зрения (глаз или объектив), то можно видеть изображение объекта под разными углами подобно тому, как мы видим этот предмет при непосредственном наблюдении.