Различных углеродных

4. Катодная защита. Шредер и Берк 15] установили, что катодная поляризация напряженной стали в горячем растворе NaOH—Na2SiO3 значительно замедляет либо предотвращает растрескивание. В горячем нитратном растворе аналогичный эффект обнаружен Паркинсом [15]. По данным Боненкампа [16], максимальная восприимчивость к КРН различных углеродистых сталей (0,003—0,11 % С) в 33 % NaOH, кипящем при 120 °С, лежит в области потенциалов от —0,6 до —0,75 В, причем сдвиг потенциала на 0,1 В в ту или другую сторону от этих значений увеличивает время до растрескивания на порядок. Эффективной оказывается как анодная, так и катодная защита (см. рис. 7.8).

Вкладыши наковальни 10, имеющие размер 30 X X 30X300 мм, изготовлены из стали У7 и подвержены закалке и низкому отпуску при температуре 180°С для получения твердости HRC 58—60. Сталь для наковальни выбирали с учетом результатов, полученных при исследовании основных закономерностей ударно-абразивного изнашивания различных углеродистых сталей.

Качественная картина микрорельефа поверхности при ударно-абразивном изнашивании. Анализ условий формирования рельефа в известной мере подтверждается качественной картиной на поверхности изнашивания образцов из различных углеродистых сталей в отожженном и закаленном состоянии. На рис. 27 показан микрорельеф, полученный при испытании на изнашивание отожженной стали 20. Эти данные дают наглядное представление о рельефе поверхности, подвергающейся ударно-абразивному изнашиванию. Анализ подтверждает, что основным элементом в рельефе поверхности ударно-абразивного изнашивания является лунка. Глубина и форма лунок весьма разнообразны, что объясняется разнообразием форм и размеров абразивных частиц в слое, по которому образец совершает периодические. удары. Абразивные частицы при ударе по ним по-разному воздействуют на поверхность образца, внедряясь на разную глубину, и образуют лунки различных форм и размеров. Тем не менее в рельефе поверхности изнашивания образца можно выделить две типичные формы лунок: открытые и закрытые (частично или полностью). Контур открытых лунок в ряде случаев схож с формой абразивного зерна. Они, как правило, более глубокие, чем закрытые лунки, а форма их различна. Закрытые лунки весьма разнообразны: иногда края лунок полностью сомкнуты, в других случаях хорошо видна деформация краев лунки И тенденция к их сближению (рис. 28).

Увеличение содержания углерода в заэвтектоидных сталях снижает ее износостойкость в результате хрупкого выкрашивания, а уменьшение — снижает износостойкость вследствие значительной пластической деформации поверхности изнашивания. Наиболее существенно изменение содержания углерода в закаленной стали влияет на ее износостойкость при высоких значениях энергии удара. При небольших энергиях удара этот эффект можно вообще не обнаружить. Так, при испытании различных закаленных углеродистых сталей на машине УАМ не удалось обнаружить снижения износостойкости заэвтектоидных сталей. В этих опытах с увеличением содержания углерода наблюдалось непрерывное повышение износостойкости закаленных сталей. Такое несоответствие следует объяснить различными условиями испытаний. Например, при исследованиях, проведенных на машине У-1-АЛ, использовали образец диаметром 10 мм, т. е. с площадью в 25 раз большей, чем при испытаниях на машине УАМ. Общая энергия удара больше в 1250 раз, а энергия удара, приходящегося на единицу поверхности износа, — в 50 раз выше. Несоответствие результатов исследования износостойкости различных углеродистых сталей, полученных на машинах У-1-АЛ и УАМ, еще раз подчеркивает существенное вли-

Рис. 47. Номинальные напряжения ан, необходимые для развития усталостной трещины глуби-.ной / в различных углеродистых сталях (прямая соответствует условию, полученному Фростом)"

Изменение величины остаточных напряжений в зависимости от глубины шлифования отожженной или закаленной углеродистой стали подчиняется общей закономерности, установленной для различных углеродистых сталей: с увеличением глубины шлифования до 0,025—0,03 мм остаточные напряжения растут, а при дальнейшем росте глубины шлифования снижаются.

Изменения микротвердости по глубине при упрочнении ЭМО различных углеродистых сталей приведены на рис. 14. Упрочнение производилось при следующем режиме: /=600 А; и=3,2 м/мин; 5 = 0,195 мм/об; Р = 70 Н. При одинаковом термомеханическом воздействии глубина слоя с повышенной твердостью возрастает с увеличением массовой доли углерода. Это объясняется тем, что наряду с другими факторами в этом случае увеличивается электрическое сопротивление металла.

Алитирование различных углеродистых

Используемые в промышленных электролизерах катодные блоки изготавливаются из различных углеродистых материалов, которые принято [3] классифицировать следующим образом:

Почти все углеродистые материалы при нагревании до высоких температур (1800—2300 К) выравнивают свою химическую активность, приближаясь к так называемому графитовому пределу, однако в процессе плавки различные углеродистые материалы проявляют свои специфические свойства и присущую им реакционную способность, так как скорости графитизации для различных материалов различны и проходят в печи эти -процессы до разной степени полноты. На реакционную способность кокса определенное влияние оказывают минеральные включения, содержащиеся в золе угля, а также искусственно внесенные. Так, отмечено повышение реакционной способности при внесении в угольную шихту для изготовления кокса или в готовый кокс солей щелочных металлов, железной руды и др. На рис. 1 приведена зависимость реакционной способности ряда производственных и опытных коксов, а также некоторых других видов углеродистых материалов от температуры опыта. Хотя и в этом случае наблюдается тенденция к сближению значений реакционной способности различных углеродистых материалов с ростом температуры, но различие между ними остается су-

Почти все углеродистые материалы при нагревании до высоких температур (1800—2300 К) выравнивают свою химическую активность, приближаясь к так называемому графитовому пределу, однако в процессе плавки различные углеродистые материалы проявляют свои специфические свойства и присущую им реакционную способность, так как скорости графитизации для различных материалов различны и проходят в печи эти -процессы до разной степени полноты. На реакционную способность кокса определенное влияние оказывают минеральные включения, содержащиеся в золе угля, а также искусственно внесенные. Так, отмечено повышение реакционной способности при внесении в угольную шихту для изготовления кокса или в готовый кокс солей щелочных металлов, железной руды и др. На рис. 1 приведена зависимость реакционной способности ряда производственных и опытных коксов, а также некоторых других видов углеродистых материалов от температуры опыта. Хотя и в этом случае наблюдается тенденция к сближению значений реакционной способности различных углеродистых материалов с ростом температуры, но различие между ними остается существенным. Исследование скорости восстановления смеси оксидов А1203 и SiO2 разными восстановителями при 1850°С в вакууме показало, что они имеют различную реакционную способность и при высокой температуре. Заметное различие значений скорости образования SiC наблюдалось для различных восстановителей при относительно низких температурах (~1900 К) (и сравнительно небольшой продолжительности опыта— 15 мин).

Составление шихты. При производстве искусственного графита используют порошки углеродных материалов различной крупности, что обеспечивает более плотную упаковку их. Для получения порошков прокаленные коксы измельчают, а затем рассеивают по фракциям. Частицы различных углеродных материалов отличаются размерами и формой (сферическая форма частиц у сажи, пластинчатая — у природного графита и непрокаленного кокса и т. д., причем форма пластинок зависит от природы кокса).

1.3 на примере различных углеродных материалов иллюстрируют зависимости, описываемыеуравнениями

Показатели текстуры различных углеродных материалов в зависимости от температуры обработки

Рис. 1.14. Связь энергии активации реакций окисления в углекислом газе и на воздухе различных углеродных материалов с показателем их дефектности Lan[La

Рис. 3.10. Зависимость коэффициента теплопроводности, приведенной к нулевой пористости, от диаметра областей когерентного рассеяния для различных углеродных материалов:

Рис. 3.18. Зависимость приведенного к нулевой пористости удельного электросопротивления различных углеродных материалов, обработанных при температуре 1300—3000° С, от диаметра областей когерентного рассеяния до облучения (пунктир) и после облучения при 90°С (•) и 140—250°С (В)

Относительное изменение длины образцов А/// различных углеродных материалов после облучения при 30°С флюенсом З.Ю2» нейтр./см2 [206]

Влияние плотности на вторичный рост графита может быть объяснено следующим образом: во время начального сжатия происходит заполнение (зарастание) межкристаллитных пор за счет роста кристаллитов в направлении оси с. Определение методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей субмикро-пористости различных углеродных материалов до и после облучения показало, что относительное ее уменьшение обусловлено расширением кристаллитов в микропоры [14] до тех пор, пока они не будут заполнены, после чего начинается вторичный рост материала. В более плотных материалах это произойдет, вероятно, при меньших дозах.

Рис. 1.4. Схема энергетических зон и положения уровня Ферми различных углеродных материалов. На схеме обозначены: Ef — уровень Ферми, Ес — зона проводимости, Д Е — запрещенная зона, ?„ — валентная зона

Влияние шероховатости на эмиссионные свойства различных углеродных материалов исследовалось для образцов высокопрочного графита МПГ-6, стеклографита, графитизированного пироуглерода и вспененного пирографита, эмиссионные характеристики которых исследовались в работе [233]. Исследования проводились как для рабочей поверхности неработавших образцов, так и после их двухчасовой непрерывной работы с отбором тока на уровне 2 мА. Всего исследовано 10 образцов, для которых были обработаны данные

из различных углеродных материалов — т. е. зависимость показателя а от среднего эмиссионного тока. На рис. 6.5 для тех же материалов показано изменение максимального уровня нестабильности при изменении величины среднего тока. Образцы из одиночных полиакрилонитрильных углеродных волокон ВМН-РК (рис. 6.4, 6.5 — а, б, в) прошли линейную формовку при максимальном токе 60 мкА длительностью 80, 60, 30 мин соответствен-

Энергия разрушения при росте трещины перпендикулярно направлению ориентации волокон обычно не чувствительна к выбору полимерной матрицы. Введение эластификаторов хотя и повышает величину ур, однако это повышение незначительно при малом его количестве [28]. По вязкости разрушения очень хрупкие стекла, армированные углеродными волокнами, мало отличаются от материалов на основе пластичных полимеров ,[18]. Однако, как было показано Баркером [190], ударная вязкость по Шар-пи ряда композиционных материалов на основе различных углеродных волокон и различных полимерных матриц резко зависит от температуры испытаний. На кривых температурной зависимости Y.F композиционных материалов в области Тс матрицы наблюдается максимум, значительно более резко выраженный, чем для ненаполненных матриц. Очевидно, что резкое возрастание YF композиционных материалов не может быть обусловлено только возрастанием энергии разрушения полимерной матрицы при ее TCJ а связано с изменением адгезионной прочности сцепления фаз.

Рекомендуем ознакомиться:

Равновесия температура

Равновесия уравнение

Радиальные двухрядные

Равновесие устойчиво

Равновесные концентрации

Равновесных потенциалов

Равновесным потенциалом

Равновесная температура

Равновесной концентрации

Равновесной температуре

Равновесное излучение

Равновесного излучения

Равновесного состояния

Меню:

Главная страница Термины