Различной дисперсности

Испытания образцов из стали марейнджиг (18Ni-Cobalt) с пределом текучести 1555 МПа при различной асимметрии цикла нагружения были проведены на компактных образцах толщиной 10 мм в обычных лабораторных условиях влияния окружающей среды на скорость роста трещины

Рис. 12.12. Зависимость шага усталостных бороздок 5 от длины а сквозной усталостной трещины в прямоугольных образцах из сплава АВТ1 при различной асимметрии цикла и угле скручивания (а) оо° = 1° и (б) 09° = 2°

Рис. 12.13. Зависимость шага усталостных бороздок 8 от коэффициента интенсивности напряжений А"тах в прямоугольных образцах из сплава АВТ1, испытанных при угле скручивания ю° = 2° и различной асимметрии цикла

На машинах для испытаний при круговом изгибе перевод симметричного цикла в асимметричный достигается: а) приложением к вращающемуся образцу осевой растягивающей силы; б) приложением к вращающемуся образцу изгибающего момента для создания предварительного статического изгиба образца. На рис. 81 [73] показан образец специальной конструкции для испытаний на машинах консольного изгиба с вращением при различной асимметрии цикла. В центральное отверстие образца вставляют стяжной стержень 2, имеющий с одной стороны бурт, а с другой — резьбовую часть с гайкой 3.

Электромагнитная установка для испытания на усталость плоских образцов с плавным изменением частоты нагружевия в пределах от 2 ДО' 80 Гц при различной асимметрии цикла разработана в Петрозаводском университете [181]. В процессе испытания возможна фиксация степени циклического упрочнения. Осношой частью установки является мультивибратор, собранный на двойном триоде NI (рис. 102). Между анодами мультивибратора и лампой Ль включена обмотка реле РС4, которая включает поочередно каждую из катушек.

Вторая глава посвящена теоретическому и экспериментальному определению частотного диапазона применимости предлагаемых методов расчета элементов машиностроительных конструкций, в частности стержней и амортизаторов. Приводится необходимая для расчета вынужденных колебаний конструкций экспериментальная информация о демпфирующих свойствах балок с антивибрационными покрытиями, о потерях энергии при колебаниях в разъемных соединениях и амортизаторах. Анализируются результаты экспериментальных исследований жесткости амортизаторов в области частот 0,01—103 Гц и различной асимметрии цикла нагружения. Делается попытка оценить предельную виброизоляцию резинометаллических амортизаторов.

где ra = ornrnin/0nmax — коэффициент асимметрии, а„а, а„ш1п, °«max — амплитуда, минимальное и максимальные напряжения приводимого цикла; х0 — характеристика материала. При отсутствии кривых усталости, полученных для различной асимметрии нагружения, иа принимается равным 0,5. 1

Кривая циклического деформирования по уравнению (5.12) представляет собой геометрическое место вершин петель гистерезиса, центры которых совпадают с началом координат. Методика их построения предложена в [3]. Вместо уравнений типа (2.2) кривых малоцикловой усталости при различной асимметрии используют диаграмму выносливости в степенном виде:

4) воздействии одной нагрузки и различной асимметрии цикла.

(рис. 3.32). Эта диаграмма отражает результаты испытаний при различной асимметрии циклов напряжения. По оси ординат диаграммы наносятся значения пре-Рис. 3.32 дельных напряжений цикла

числе линейный, с выдержками, при различной асимметрии цикла и изменении знака нагрузки (деформации);

Применяются различные способы нанесения на поверхность трубы пористого покрытия. Например, используется термодиффузионный процесс спекания металлического порошка определенной грануляции с основным металлом в водородной среде при повышенных температурах [137]. При газотермическом, металлизационном напылении (электродуговом или газопламенном) расплавленный металл в виде частиц различной дисперсности наносят пульверизатором на холодную трубу, в результате чего образуется разветвленная система открытых пор [62]. Авторы работы [62] исследовали теплоотдачу при кипении фреонов-11 и 12 на поверхности стальных труб с пористым покрытием из меди М-3. Перед нанесением пористого покрытия применялась дробеструйная обработка поверхности трубы металлическим песком с размерами зерен 0,9—1,2 мм. Опыты показали, что покрытие, нанесенное электродуговым способом, оказалось более эффективным по сравнению с газопламенным. Например, при р = 3,63-105 Па при среднем в этих опытах значении «7 = 6000 Вт/м2 и толщине покрытия 0,235 мм а при кипении фреона-12 на пористой поверхности, нанесенной электродуговым способом, оказался в 4,5 раза больше по сравнению с а гладкой трубы. При тех же условиях на поверхности покрытия, нанесенного газопламенным способом, а увеличился по сравнению с а гладкой трубы только в 2 раза. Изменение толщины покрытия (нанесенного электродуговым способом) от бел = 0,075 мм до бсл = 0,3 мм привело к увеличению а. При ^ = 6000 Вт/м2 и при бсл = 0,3 мм отношение а при кипении на трубе с покрытием к а при кипении на гладкой трубе оказалось равным 5. Аналогичные результаты были получены и для фреонов-11 и 22.

•новообразования составляют сложную систему, содержащую элементы различной дисперсности, структуры, состава.

Карбидная составляющая чугунов первой группы содержит легированный хромом-цементит (Fe, Сг)3С. В доэвтектических чугунах карбидная составляющая представлена в виде эвтектики, которая имеет яедебуритное (сотовое) строение,- т. е. эвтектическая колония представляет собой монолитный цементитный каркас, проросший ветвями аустенита, и дисперсные вторичные карбиды, внедренные в матрицу сплава. При содержании углерода 3,5% и выше в структуре наблюдаются крупные первичные карбиды, сплав приобретает заэвтектический состав. Металлическая основа чугунов первой группы представляет собой а-твер-дый раствор (перлит различной дисперсности). При дополнительном легировании этих чугунов Ni, Мп, Мо сплавы имеют мар-тейситную структуру. :

введения наполнителей износостойкость фторопласта можно увеличить на три-четыре порядка (см. рис. 1.1). От вида, свойств, количества и сочетания наполнителей зависят также физико-механические, термодеформационные, теплофизические и технологические свойства композиционных материалов. Из металлов в качестве наполнителей наиболее употребимы порошки бронзы, меди, железа, свинца и др. Среди других неорганических наполнителей наиболее часто применяют оксиды и соли металлов, стекло в виде порошка, волокна, нитей и ткани, каолин, слюду, глинозем, оксид кремния, кокс, а также антифрикционные наполнители: графит различной дисперсности, сульфиды и другие вещества, выполняющие функции твердой смазки. Из органических наполнителей наиболее часто применяют хлопчатобумажные и синтетические волокна и ткани, антифрикционные термопласты (полиамиды, полиэтилены и др.).

цементитной смеси различной дисперсности (перлит, сорбит, троостит). При более высоких скоростях охлаждения диффузионный распад аусте-нита подавляется, и аустенит претерпевает мартенситное превращение. На термокинетических диаграммах для многих легированных сталей отмечается зона промежуточного превращения аустенита с образованием бейнита.

размер капель на входе в модель является параметром подобия (см. § 1.1), то-третья ступень увлажнения должна обеспечивать формирование влажнопаровых потоков различной дисперсности при заданной (но переменной в процессе эксперимента) влажности. Диапазон средних диаметров капель за последним увлажнителем весьма широк: от долей до сотен микрометров. Во многих случаях необходимо обеспечить заданную функцию распределения капель по размерам. .; Значительные трудности возникают при необходимости проведения экспериментов с мелкодисперсной структурой. В этом случае необходимо применять специальные увлажнители, так как форсуночная влага в основном — крупнодис-иерсная. Для создания мелкодисперсной влаги в качестве последнего увлажнителя могут быть использованы, например, турбинные ступени, в которых срабатываются значительные перепады энтальпий и пар приобретает заданную влажность и «натурное» поле дисперсности.

Как показали опыты [31], в каналах сопловых решеток при г/п>0 формируются несколько характерных потоков капель различной дисперсности (рис. 3.18,а); / — поток первичной влаги, проходящий канал без контакта с его поверхностями; // — капли, отраженные вогнутой поверхностью, выбитые первичными каплями или сорванные с пленки на вогнутой поверхности паровым потоком; III — капли, отраженные входной кромкой, сорванные и выбитые из пленки на входном участке профиля; IV—-капли, образовавшиеся из пленки на конфузорном и диффузорном участках спинки в косом срезе; V—капли, образовавшиеся при дроблении пленки, стекающей с выходных кромок лопаток; VI — парокапель-ный пограничный слой над пленками, характеризующийся интенсивным перемещением частиц разных размеров в пленку и ядро потока.

Главное содержание книги — теоретические и экспериментальные исследования процессов конденсации и задач газодинамики двухфазных потоков. В исследованиях процессов широко использовалась, как и в прежних трудах авторов, прогрессивная теория фазовых превращений Я- И. Френкеля. Вопросы газодинамики рассматриваются применительно к движению в паровом потоке влаги различной дисперсности.

Рис. 3-12. Характер изменения термического сопротивления (/, 2) и внутренних напряжений (/', 2') при формировании и релаксации клеевой прослойки толщиной 0,3 мм'с наполнителем различной дисперсности.

Если пар па входе в решетку влажный (#о>0), то крупные капли попадают на входные кромки лопаток, дробятся и входят в канал, имея уже существенно меньший диаметр. Часть капель оседает на входных участках профиля в виде пленки. Наконец, значительная часть крупных капель, минуя входные кромки, попадает в канал, где затем происходит неполная сепарация капель (на вогнутой поверхности профиля и на спинке). Следовательно, в каналах решеток движутся капли различной дисперсности и с разной скоростью, происходит рассогласование скоростей жидкой и пароврй фаз по величине и направлению. Капли, оседающие на входной кромке, образуют жидкую пленку, движущуюся по вогнутой и выпуклой поверхностям лопатки. На профиле возникает двухфазный пограничный слой, состоящий из пленки, примыкающей к поверхно-

ствами волокон. Коэффициент упрочнения материала частицами зависит от их дисперсности, объемной доли, равномерности распределения и определяется в основном способностью тормозить движение дислокаций. Коэффициент упрочнения, составляющий 5—30, характерен для дисперсных систем размером частиц d4 sg: 0,1 мкм. В керметах, состоящих из мелких керамических частиц с rf4 = 0,1ч- 10 мкм в металлической матрице коэффициент упрочнения изменяется от 5 до 0,5. Упрочнение дисперсными частицами наиболее эффективно при работе в области повышенных температур. Наибольшая прочность и стабильность структуры при повышенных температурах характерна для материалов, армированных волокнами, так как у них меньше свободная поверхностная энергия и соответственно ниже склонность к перестариванию. Наполнитель, как и матрицу, выбирают, исходя из эксплуатационных требований. Основное требование к матрице сводится к обеспечению качественного смачивания наполнителя и паяемых поверхностей. Матрица по возможности должна быть инертна к наполнителю, обладать достаточным уровнем плас-стичности и вязкости, не образовывать хрупких соединений при взаимодействии с паяемыми материалами, иметь более низкий модуль упругости по сравнению с наполнителем и температуру плавления, превышающую температуру работы изделия. Коэффициент относительной жаропрочности (Граб/Т'ол) Для традиционных никелевых сплавов составляет 0,76ГПЛ. а для дисперсионно упрочненных никелевых сплавов — не менее 0,9Тил (Граб > 1200-г-1300°С). По геометрии упрочняющих компонентов композиционные припои могут быть с одномерными компонентами (например, волокнистые материалы); с двухмерными компонентами (например, слоистые материалы); с нульмерными компонентами (материалы, армированные частицами различной дисперсности).