Различной растворимостью

При удалении источника нагрева металл сварочной ванны кристаллизуется, образуя сварной шов, который и соединяет свариваемые элементы в одно целое. Металл сварного шва обычно значительно отличается от основного свариваемого металла по химическому составу и структуре, так как металл шва всегда имеет структуру литого металла. Рядом со швом в основном металле под действием термического цикла сварки образуется различной протяженности зона термического влияния, металл которой нагревался в интервале температура плавления — температура критических точек, в результате чего в металле происходят структурные изменения.

Рассмотрим три возможных случая кристаллизации сплава при различной протяженности зоны концентрационного переохлаждения Ь\, Ь2 и Ьз (рис. 12.11), вызванной различными распределениями температуры в жидкой фазе Тф\, Гфа Т$3 (критерии концентрационного переохлаждения соответственно Фь d>2, Фз). Условием, определяющим характер роста кристалла и формирование первичной структуры, будет соотношение двух параметров: Ф и ACo/k (A — экспериментально определяемая постоянная для данного Со, зависящая от теплофизических свойств; k — коэффициент распределения). При малой протяженности зоны концентрационного переохлаждения Ь\ Ф\ >

Следует отметить, что протяженность и конфигурация столбчатой зоны изменяются по высоте слитка, увеличиваясь при переходе от нижнего торца к верхнему (рис. 54,а). Образование зоны транскристаллизации различной протяженности по высоте указывает на то, что формирование структуры в отдельных сечениях происходит при различных режимах охлаждения. Выше было показано, что давление в большей степени воздействует на верхнюю часть слитка, прилегающую к пуансону. Поэтому твердая корка на этом участке плотнее прижимается к стенкам матрицы, в результате чего интенсивность охлаждения возрастает, а следовательно, увеличивается и протяженность (ширина) зоны транскристаллизации.

Наблюдаемое сопротивление движению дислокации определяется суммарным влиянием барьеров различного типа на пути ее движения, обусловленных как кристаллическим строением, так и его нарушениями дефектами различного типа, приводящих к действию полей напряжений различной протяженности. Разделение этих полей на короткодействующие (вблизи точечных дефектов) и дальнодействующие [335] является условным, принятым с целью упрощения анализа динамики дислокаций. Связанные с этими полями барьеры различного уровня преодолеваются дислокацией в термически активируемом процессе или атермически в зависимости от высоты барьера. При этом каждому уровню нагрузки соответствует определенный набор барьеров, контролирующих движение дислокаций, а следовательно, и процесс пластического течения.

Окисяые плены (Оп) — включения окислов основы и легирующих металлов, обусловливающие проявления внутр. дефектов в деформированных полуфабрикатах, в виде штрихов на макрошлифах и различной протяженности площадок, имеют в изломе цвет от светло-желтого до темного. В литом материале Оп не имеют явной ориентированности и сравнительно редко обнаруживаются при контроле макроструктуры и излома слитков. После де-

К недостаткам сталей, содержащих азот, следует отнести повышенную склонность к образованию в деформированном металле пор, раковин и волосовин различной протяженности по длине.

В рассматриваемый период в России было сооружено много тоннелей различной протяженности на железных дорогах Крыма, Кавказа, Сибири и Урала.

В результате проведенных исследований были получены зависимости коэффициентов общего аэродинамического сопротивления от высоты воздуховходных окон (рис. 3.10) при различной протяженности тамбура. Наиболее приемлемая протяженность шатра поперечноточной градирни, имеющей коэффициент сопротивления = 15 — 30, ограничивается 20 м. Для брызгальной градирни с тамбуром 10,5 м и перекачкой 50%

Изложенное выше справедливо и для случаев литья технических металлов и сплавов, т. е. металлов и сплавов, содержащих «естественные» примеси-катализаторы кристаллизации. В зависимости от количества таких примесей в отливках будет возникать зона столбчатых кристаллов различной протяженности. Если количество «естественных» примесей будет достаточным для зарождения N0 кристаллов в единице объема пристеночного слоя расплава, затвердевающего со скоростью U [формула (34)], то в отливках столбчатые кристаллы не возникнут.

розйИ, 6 которых от внутренней поверхности в глубь металла распространялись различной протяженности трещины межкристаллитного характера. В районе трещин металл труб полностью обезуглерожен.

Хрупкие разрушения имели место и на ряде ГРЭС. Так, на одном энергоблоке Приднепровской ГРЭС наблюдалось несколько случаев хрупких разрушений экранных труб двухсветного и фронтового экранов. Разрывы труб начались после 700 ч эксплуатации. Исследованию подвергалась экранная труба правого фронтового экрана солевого отсека, проработавшая 9766 ч. Наружная поверхность трубы была покрыта плотным слоем окалины темно-бурого цвета, а внутренняя поверхность — слоем окалины почти черного цвета. После микротравления в 50%-ном растворе НС1 на внутренней поверхности трубы вблизи разрыва обнаружены трещины различной протяженности и глубины.

Они могут выходить или не выходить на поверхность, располагаться цепочкой, отдельными группами или одиночно, могут быть микроскопическими и крупными (до 4—б мм в поперечнике). Поры при сварке вызываются в основном водородом, азотом и окисью углерода в результате химических реакций с выделением газов; различной растворимостью газов в. расплавленном и твердом металле, при этом растворившийся в жидком металле газ выделяется при затвердевании .шва с образованием пор; захватом пузырьков газа при кристаллизации сварочной ванны.

3. Высокая чувствительность к вредному влиянию водорода. Расплавленная медь хорошо растворяет водород и при наличии в ней закиси меди Си2О подвержена «водородной болезни». Сущность водородной болезни состоит в том, что водород, легко проникающий в расплавленную медь, реагирует с кислородом закиси меди с образованием водяных паров по реакции Cu2O + H2-»-Cu + H2O. Водяные пары в данных условиях создают в затвердевшем металле большое давление и вызывают появление «волосяных» трещин, которые могут привести к разрушению изделия. Кроме того, водород вызывает пористость сварных соединений в связи с различной растворимостью в расплавленной и твердой меди и образованием водяных паров.

Внутрикристаллитная ликвация обусловлена различной растворимостью примеси в твердой и жидкой фазах. Чем больше коэффициент распределения отличается от единицы, тем сильнее будет различаться состав кристаллитов, затвердевающих первыми, от последующих.

рисунке кривые построены для металлов технической чистоты по примесям внедрения (необходимо иметь в виду, что техническая чистота тугоплавких металлов современного производства достаточно высока) и, возможно, положение этих кривых не характерно для металла, абсолютно не содержащего примесей внедрения (такой металл, вероятно, никогда не будет получен). Видно, что у металлов VIA группы (Mo, W, Сг) порог хрупкости более высокий, чем у металлов VA группы. Это объясняется различной растворимостью примесей внедрения: она, как указывалось выше, у металлов VIA группы гораздо больше, чем у металлов VA группы. Можно предположить, что для Mo, W и Сг обычное загрязнение С, N, О приводит к образованию сегрегации на границах зерен или к выделению избыточных фаз, чего не должно происходить в металлах VA группы.

В соответствии с этим предположением был исследован износ трущихся поверхностей при подаче паров серной кислоты и введении в масло химических соединений одинакового характера, но содержавших металлы с весьма различной растворимостью их солей в воде: осерпепных алкилфе-нолятов натрия, лития, кальция и бария (растворимость сернокислых солей этих металлов в воде при 50° соотнстстпенно составляет (вес.%): 32,0%; 24,0%;~0,2%; сернокислый барий — труднорастворим).

стали). Наличие выделений дисперсных карбидов объясняется различной растворимостью углерода в железе при высокой (1350° С) и низкой (комнатной) температуре (фиг. 71, см. вклейку).

Металл сварного шва химически неоднороден. Хотя кристаллизация протекает очень быстро, диффузионные процессы, связанные с различной растворимостью углерода и примесей в жидком и твердом металле, успевают развиться, так как высокая температура обусловливает большую диффузионную подвижность атомов.

По данным Т. П. Сафроновой и Т. П. Жузе [253], разные компоненты нефтяного газа обладают различной растворимостью, причем с увеличением молекулярной массы газа коэффициент растворимости его возрастает. Из всех компонентов нефтяного газа растворимость азота наиболее низкая, но и он при давлении 150 — 250 ата растворяется в нефти ромашкин-ской в количестве 15 — 30 CMS/CMS, что хотя и ниже растворимости метана, двуокиси углерода и этилена (рис. 156), однако значительно выше растворимости других инертных газов.

По данным работы [11], разные компоненты нефтяного газа характеризуются различной растворимостью, причем с увеличением

Окислы марганца и железа даже в незначительных количествах (5%) способствуют кристаллизации глазури. Однако в присутствии окислов хрома глазурное покрытие, содержащее даже 7—8%' окислов железа! и марганца, как показывают наблюдения автора, не проявляет никаких признаков кристаллизации. Полуторные окислы •— В203 и А120з, — препятствуют процессу кристаллизации стекла, причем по данным И. И. Китайгородского [й\], такое действие оказывает А120з, только в определенных границах. В. П. Барзаковский [6], изучая влияние отдельных окислов на кристаллизационную способность глазури, также установил, что В20з, затрудняет кристаллизацию, а глинозем в каолине увеличивает склонность глазури к кристаллизации, в отличие от А12Оз, в полевом шпате, который способствует образованию стекла, что объясняется различной растворимостью А120з, в обоих случаях.

Вторая причина возникновения внутренних напряжений связана с различной растворимостью водорода в твердом и жидком металле. В процессе сварки ванна жидкого металла интенсивно растворяет водород. При затвердевании металла в твердой фазе образуется избыток водорода, его атомы выделяются из раствора и, скапливаясь в микропустотах и несплошностях сварного шва, образуют молекулы. Количество водорода в этих несплошностях растет, давление в них увеличивается, в окружающем металле возникают и накапливаются напряжения, образуются трещины.