Результате концентрации

Сварку выполняют в следующем порядке. Сначала обваривают каждую шпильку и облицовывают поверхности кромок электродами диаметром 3 мм на малых токах. Затем на облицованные кромки и шпильки наплавляют валики и заполняют разделку, как в предыдущем случае. Для снижения содержания углерода в металле шва предложено выполнять сварку по слою флюса, содержащего до 30% железной окалины (например, буры 50%, каустической соды 20%, железной окалины 30%). Углерод, попадающий в сварочную ванну, в высокотемпературной ее части активно окисляется и выводится из нее в виде окиси углерода, не растворимой в металле. В результате концентрация углерода к моменту затвердевания сварочной ванны снижается. Твердость металла шва уменьшается, деформационная способность возрастает.

следует восстановительная зона, в которой идут только реакции СО2 + + С = 2СЮ и Н2О + С = СО + Н2. В результате концентрация выходящих из слоя горючих газов увеличивается по мере увеличения его высоты.

при содержании хрома выше 12% электродный потенциал в системе Fe—Сг становится положительным. При этом на поверхности возникает плотная защитная окисная пленка типа шпинели (Сг2О3), предохраняющая поверхность сплава от окисления при 20° С и высоких температурах. Титан вводят для предотвращения цнтеркристал-литной коррозии, обычно возникающей у закаленной стали, не содержащей титана после нагрева до 500—700° С. Механизм возникновения интеркристаллитной коррозии состоит в том, что при нагреве стали, вследствие ускорения процессов диффузии, на границах зерен твердого раствора выделяется богатая хромом карбидная фаза состава (Сг, Fe)23Ce. В результате концентрация хрома в пограничных слоях зерен оказывается ниже 12% (граница кислотоупорности), что сопровождается резким уменьшением величины Электродного потенциала у границ зерен твердого раствора и приводит к интеркристалЛИТНОЙ КОррО-зии. Введение в сталь более сильного, чем хром, карбидо-образователя — титана позволяет частично избежать карбидов хрома и, тем самым, обеднения хромом твердого раствора. Сталь Х18Н9Т хорошо сваривается. Она немагнитна, коррозионноустойчива в морской воде, азотнокислой и органических средах, жаростойка до 800° С. В приборостроении применяют для изготовления мембран, монометрических пружин, сильфонов, волноводов и деталей, работающих при высоких температурах (до 700° С).

В области высоких температур (выше 0,5ТПЛ) при обычных скоростях статических испытаний (е ^ 10~3 с""1) выполняется условие е > > 109D [86, 89, 90] (здесь D— коэффициент объемной самодиффузии), и в результате концентрация ступенек на дислокациях и концентрация вакансий в металле превосходят их термодинамически равновесные значения. Если учесть, что скорость диффузии примесных атомов при высоких температурах становится значительной и они уже не сдерживают движение дислокаций, то понятно, почему в данной области температур пластическая деформация происходит за счет миграции вакансий и диффузии вдоль дислокаций, а энергия активации процесса определяется лишь энергией активации миграции вакансий [8]. Конкретные механизмы пластической деформации в этой области и ограничивающие их факторы достаточно подробно рассмотрены в разделе, посвященном картам механизмов деформации [31, 32].

Внешний ток приводит к образованию на катодных участках поверхности гидроксил-ионов, а кроме того, способствует увеличению концентрации ионов кальция и магния в тонком слое морской воды около ка1года. В результате концентрация карбоната кальция и гидроокиси магния около катода превышает предел растворимости и на металле образуется известковый осадок. Этот процесс можно ускорить, используя несколько более высокую плотность наложенного тока, чем обычно требуется для поляризации. Удовлетворительные результаты получаются при плотностях тока от 5 до 40 мА/дм2 [125]. Наиболее плотные осадки образуются при 10—20 мА/дм2 и содержат равные количества карбоната кальция и гидроокиси магния [125]. При высоких плотностях тока (более 20 мА/дм2) осадок оказывается довольно мягким. Данные об образовании известковых пленок, позволяющих снизить плотность тока в системе защиты, представлены в табл. 68. Видно1, что высокие плотности тока позволяют сформировать известковую пленку за несколько дней, а в дальнейшем использовать для катодной защиты кон- ^ " ; струкции гораздо меньшие плотности ^ тока. Другим примером может слу- «5-7 жить эксперимент со стальными пла- gf стинками, предварительно покрытыми ,^ известковой пленкой, результаты ко-, ^ , торого показаны на рис. 95. При на- Ц личии покрытия для защиты требует- Ж , ся плотность тока всего 0,3 мА/дм2,

а) «MI________________ буется время для распада 1351. Изотоп 135Хе также является радиоактивным (период полураспада около 9 ч). Кроме того, происходит его выгорание за счет поглощения нейтронов. Поэтому для каждой мощности реактора существует равновесная концентрация, при которой убыль 135Хе за счет его радиоактивного распада и захвата нейтронов равна скорости его накопления. Эта равновесная концентрация и, следовательно, вносимая ксеноном реактивность тем больше, чем больше поток нейтронов в реакторе и устанавливается через 30—40 ч после выхода реактора на данный уровень мощности (рис. 11.2).Равновесная концентрация нелинейно зависит от мощности: при изменении мощности в пять раз (с 20 до 100%) равновесная концентрация увеличивается только в 1,7 раза. При снижении мощности или полной остановке реактора продолжается накопление 135Хе за счет распада имеющегося 1351, а выгорание 135Хе уменьшается, так как уменьшается нейтронный поток. В результате концентрация 135Хе увеличивается. Это увеличение продолжается (в зависимости от начальной мощности) до 12 ч, затем, когда большая часть 135Г распадается, интенсивность радиоактивного распада и выгорания 135Хе превысит интенсивность его образования и концентра-

В результате концентрация (FeO8P2O6 понижается, Вследствие постоянства коэфи-

Для увеличения выноса, т.е. кратности циркуляции золы при том же сопротивлении слоя, диаметр топки в нижней части был уменьшен до 3,5 м. В результате концентрация частиц в нижней части уменьшилась, а в верхней - возросла.

Такое размещение фильтров приводит к тому, что тонкой очистке подвергается не вся жидкость, а только та ее часть, которая поступает в некоторые агрегаты. В результате, концентрация загрязняющих примесей в рабочей жидкости со временем увеличивается. На рис. 31 показана зависимость концентрации загрязнений в гидравлической системе транспортного самолета от времени его эксплуатации.

Углерод, попадающий в сварочную ванну, в высокотемпературной ее части активно окисляется и выводится из нее в виде окиси углерода, не растворимой в металле. В результате концентрация углерода к моменту затвердевания сварочной ванны снижается. Твердость металла шва уменьшается, деформационная способность возрастает.

Концентрационная поляризация мембран обусловлена тем, что скорость переноса в них ионов под действием электрического тока больше, чем скорость подвода к мембране этих ионов из раствора в результате диффузии, конвективного переноса и отвода прошедших через мембрану ионов с противоположной ее стороны. В результате концентрация солей в примембранном слое жидкости со стороны дилюатной камеры становится малой. Этот слой жидкости становится малоэлектропроводным, концентрация же ионов с рассольной стороны мембраны становится высокой, что вызывает на рассольной стороне аниони-товых мембран образование осадков гидроокиси магния и карбоната кальция из-за высокой концентрации ОН-ионов в примембранном слое жидкости у анионитовой мембраны со стороны рассола.

Важной характеристикой полупроводников является также время жизни примесных носителей электрического тока. В полупроводнике одновременно с процессом возникно'вения свободных электронов и дырок идет обратный процесс рекомбинации: электроны из зоны проводимости вновь возвращаются в валентную зону, ликвидируя дырки. В результате концентрация носителей уменьшается. При данной температуре между этими двумя процессами устанавливается равновесие. Среднее время, в течение которого носитель существует до своей рекомбинации, называют временем жизни. Расстояние, которое успеет пройти за это время носитель, называют диффузионной длиной. Некоторые примеси и дефекты уменьшают время жизни носителей электрического тока и тем самым ухудшают работу прибора. Для хорошей работы полупроводникового прибора время жизни носителей должно быть не меньше, чем 10~5 с.

Эта электрохимическая микрогетерогенность поверхности металла возникает, по-видимому, в результате концентрации напряжений, а также вследствие концентрационной неоднородности отдельных зерен, особенно по их границам.

Покажем возможность применения метода сечений для вычисления коэффициента интенсивности напряжений. Рассмотрим плоское тело, содержащее трещину и нагруженное в своей плоскости. Выделим воображаемым сечением (которое может быть ломаным) часть тела таким образом, чтобы это сечение проходило через конец трещины в направлении ее предполагаемого распространения. Далее запишем условия равновесия внешних и внутренних сил, действующих на оставшуюся часть тела. Дополнительное усилие, возникающее у конца трещины в результате концентрации напряжений, равно j^CT0dr, где а - величина, определяемая из условия, в котором напряжение сте равно номинальному при г = а. Условие равновесия сводится к тому, что усилие, не передающееся через линию трещины, компенсируется усилием от концентрации напряжений у вершины трещины. Возможности этого метода продемонстрируем на примерах.

В применении к машиностроительным деталям это означает, что работоспособность детали нарушается задолго до того, когда напряжения сдвига в сечении детали достигнут опасной величины. Деталь выходит из строя в результате' концентрации напряжений в поверхностном слое, •сопровождаемой местным смятием и пластической деформацией на участке приложения срезающей силы. Особенно резко выражено это явление в случае среза цилиндрических деталей, когда напряжения сосредоточиваются на малой дуге поверхности, ближайшей к действию силы. Смятие тем больше, чем мягче материал срезаемой детали по сравнению с материалом срезающей детали и чем больше жесткость последней.

располагаясь при этом на более близком расстоянии друг от друга, т. е. концентрируются вблизи вершины надреза, трещины и т. п. (рисунок 2.1.1, б). Плотность силовых линий вблизи вершины дефекта зависит от его формы. Вблизи вершины длинной острой трещины плотность силовых линий особенно велика. Таким образом, в зоне, непосредственно прилегающей к вершине трещины, величина силы, приходящейся на единицу площади, больше и, следовательно, выше локальное напряжение. Для идеально упругого твердого тела легко можно рассчитать возрастание напряжений вблизи вершины эллиптического отверстия. Аналогичные расчеты могут быть выполнены с достаточной степенью точности и для твердых тел, содержащих отверстия (надрезы, трещины) другой формы. Наиболее часто трещины возникают у вершин скоплений дислокаций вблизи каких-либо барьеров: включений избыточных фаз, границ зерен, двойников, сидячих дислокации и т. д. В непосредственной близости от барьера (рисунок 2.1.2, а) краевые дислокации в плоском скоплении могут под действием напряжений оказаться настолько тесно прижатыми друг к другу, что их экстраплоскости сливаются, а под ними образуется зародышевая микротрешина. Эта схема прямо предполагает необходимость некоторой пластической деформации, достаточной для образования дислокационных скоплений. Трещина образуется в плоскости, перпендикулярной плоскости скольжения дислокации, под действием растягивающих напряжении, в результате концентрации касательных напряжений в головной части скопления. Расчеты показывают, что при действии такой модели трещина возникает при величине локальных касательных напряжений у вершины скопления 10"' G. Этому соответствует образование скопления из 102 — 103 дислокации. Параметр G введен Ирвином, физический смысл этого параметра состоит в том, что он характеризует работу, которую надо затратить на образование новой поверхности трещины единичной длины или переместить фронт трещины единичной длины на единичное расстояние. Другая разновидность зарождения трещин у барьеров при возникновении скоплений дислокации в параллельных плоскостях скольжения показана на рисунке 2.1.2, б.

При напряжениях, переменных во времени, в результате концентрации напряжений снижается предел выносливости подавляющего большинства материалов (исключение опять-таки составляют хрупкие неоднородные материалы), что должно учитываться при расчетах на прочность.

располагаясь при этом на более близком расстоянии друг от друга, т. е. концентрируются вблизи вершины надреза, трещины и т. п. (рисунок 2.1.1, б). Плотность силовых линий вблизи вершины дефекта зависит от его формы. Вблизи вершины длинной острой трещины плотность силовых линий особенно велика. Таким образом, в зоне, непосредственно прилегающей к вершине трещины, величина силы, приходящейся на единицу площади, больше и, следовательно, выше локальное напряжение. Для идеально упругого твердого тела легко можно рассчитать возрастание напряжений вблизи вершины эллиптического отверстия. Аналогичные расчеты могут быть выполнены с достаточной степенью точности и для твердых тел, содержащих отверстия (надрезы, трещины) другой формы. Наиболее часто трещины возникают у вершин скоплений дислокаций вблизи каких-либо барьеров: включений избыточных фаз, границ зерен, двойников, сидячих дислокации и т. д. В непосредственной близости от барьера (рисунок 2.1.2, а) краевые дислокации в плоском скоплении могут под действием напряжений оказаться настолько тесно прижатыми друг к другу, что их экстраплоскости сливаются, а под ними образуется зародышевая микротрещина. Эта схема прямо предполагает необходимость некоторой пластической деформации, достаточной для образования дислокационных скоплений. Трещина образуется в плоскости, перпендикулярной плоскости скольжения дислокации, под действием растягивающих напряжении, в результате концентрации касательных напряжений в головной части скопления. Расчеты показывают, что при действии такой модели трещина возникает при величине локальных касательных напряжений у вершины скопления 10"1 G. Этому соответствует образование скопления из 102 — 103 дислокации. Параметр G введен Ирвином, физический смысл этого параметра состоит в том, что он характеризует работу, которую надо затратить на образование новой поверхности трещины единичной длины или переместить фронт трещины единичной длины на единичное расстояние. Другая разновидность зарождения трещин у барьеров при возникновении скоплений дислокации в параллельных плоскостях скольжения показана на рисунке 2.1.2, б.

4. В сварной конструкции не должно быть резких (ступенчатых) переходов по толщине металла (рис. 6.9), отклонений от симметричности расположения элементов по толщине; не должно быть резких переходов форм конструкции (малых радиусов закругления вырезов). В противном случае возможно разрушение конструкции в результате концентрации напряжений. Это особенно важно для конструкций, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и вибрации. Для таких конструкций необходимо предусмотреть плавные переходы от металла шва к основному металлу.

объясняется тем, что упрочнение металла в основном осуществляется за счет повышения прочности межатомных связей в результате концентрации значительной части свободных электронов по определенным направлениям и потери ими подвижности, играющей большую роль в передаче тепла.

В качестве конструктивных мер, уменьшающих склонность конструкции к хрупкому разрушению в результате концентрации остаточных напряжений, рекомендуются следующие (применительно к сварным конструкциям): сокращение скопления швов в изделии; сокращение до минимума количества пересекающихся и сближающихся швов, вызывающих пространственные остаточные напряжения; сокращение до минимума количества сварных швов, образующих замкнутый контур; обеспечение свободных деформаций в частях изделия при укладке швов (постановка излишних ребер жесткости, косынок и т. д., уменьшающих гибкость изделия, часто приносит вред).

В применении к машиностроительным^деталям это означает, что работоспособность детали нарушается задолго до того, когда напряжения сдвига в сечении детали достигнут опасной величины. Деталь выходит из строя в результате концентрации напряжений в поверхностном слое, сопровождаемой местным смятием и пластической деформацией на участке приложения срезающей силы. Особенно резко выражено это явление в случае среза цилиндрических деталей, когда напряжения сосредоточиваются на малой дуге поверхности, ближайшей к действию силы. Смятие тем больше, чем мягче материал срезаемой* детали по сравнению с материалом срезающей детали и чем больше жесткость последней.

Более благоприятно сложилось в СССР развитие другой отрасли аналитического приборостроения, а именно газоаналитического. Разработкой автоматических газоанализаторов в Союзе начали заниматься раньше, чем разработкой приборов для анализа состава жидкостей. Причиной этого явились настойчивые требования энергетики (котельных электростанций) на приборы для автоматического контроля процесса горения топлива по составу отходящих газов. Поэтому уже в середине 20-х гг. в СССР ряд организаций занимался разработкой и изготовлением автоматических газоанализаторов для топочных газов. Пройдя долгий путь роста и совершенствования, газоаналитическое приборостроение в СССР в настоящее время располагает серьезной централизованной научно-исследовательской, конструкторской и экспериментальной базой, позволяющей решать практически любые задачи в области автоматического анализа состава смесей газов и паров. Такого рода централизованная специализированная организация, охватывающая все ответвления автоматического газового анализа, а также масс-спектрометрию и не занимающаяся иными вопросами, обладает многими существенными преимуществами в результате концентрации сил в одном направлении.