Ратическое отклонение

Если на боковой поверхности растущего кристалла возникает бугорок, то кристалл приобретает способность расти и в боковом направлении. В результате образуется древовидный кри-

Примеси, растворенные в жидком металле, могут также измельчать зерно и изменять его форму. Примеси при затвердевании в виде тонкого слоя осаждаются на поверхности растущего кристалла и ограничивают его рост. Чем больше скорости охлаждения и заро-. жденпя центров кристаллизации,тем больше скорость кристаллизации и тем мелкозсрнистее структура сплава. При мелкозернистой структуре механические свойства сплава повышаются.

Число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов. При прочих равных условиях скорость процесса кристаллизации и строение металла после затвердения зависят от числа зародышей ч. з. (центров кристаллизации), возникающих в единицу времени и в единице объема, т. е. от скорости образования зародышей (1/см3-с); скорости роста (с. р.) зародышей или скорости увеличения линейных размеров растущего кристалла в единицу времени (мм/с).

Растворенные (а не взвешенные) в жидком металле примеси также могут измельчать зерно и изменять его форму. В этом случае примеси при затвердевании осаждаются в виде тонкого слоя на поверхности растущего кристалла, что приводит к уменьшению поверхностной энергии. Такие примеси называют поверхностно-активными.

Скорость торцового роста кристаллов а-фазы при промежуточном превращении относительно невелика и составляет 1(Г3-—КГЙ мм/с. Это объясняется тем, что скорость роста кристаллов а-фазы определяется скоростью отвода углерода от границ растущего «-кристалла в аустенит.

Итак, промежуточное превращение аустенита связано с перераспределением С в аустените: образованием участков с пониженной и повышенной концентрацией С. Мартенситное превращение при этом возникает вследствие локального понижения содержания С. Медленный рост кристаллов а-фазы показывает, что мартенситный переход Y—>-а в этой области ограничивается скоростью отвода С от границ растущего кристалла. Участки аустенита, обогащенные С, очень устойчивы и выделяют карбиды.

Кроме того, на поверхности реальных тел, имеющих кристаллическое строение, на гранях растущего кристалла непрерывно возникают различные дефекты поверхности (ступени, выступы) в виде винтовых дислокаций или недостроенных атомных поверхно-стей. Кромки таких дефектов по-верхности энергетически более выгодны для закрепления атомов,

Винтовые дислокации играют большую роль при выращивании кристаллов из паров, растворов или расплавов. Ступенька, образующаяся при выходе винтовой дислокации на поверхность кристалла, может непрерывно захватывать осаждающиеся на поверхности растущего кристалла атомы или ионы. Большинство дислокаций в кристаллах представляет собой совокупность краевых и винтовых типов.

В процессе исследований было выяснено, что для получения качественных монокристаллов необходимы определенные температурные условия системы кристалл—расплав. Эти условия обеспечивались созданием температурного поля печи с максимумом температуры вблизи фронта кристаллизации, с резким понижением температуры в сторону растущего кристалла.

При последовательной кристаллизации кристаллы растут в расплаве, переохлажденном перед фронтом кристаллизации. Переохлаждение расплава перед фронтом тем больше, чем больше скорость охлаждения кристаллизующегося расплава. Но ускорение охлаждения приводит к увеличению скорости роста кристаллов фронта и, следовательно, к сокращению протяженности слоя расплава, переохлажденного перед фронтом. Поэтому, для подавления транскристаллизации расплава с увеличением скорости охлаждения необходимо увеличивать количество примесей-катализаторов кристаллизации. Однако увеличение количества примесей неминуемо приводит к уменьшению скорости роста кристаллов в двухфазной зоне фронта, так как скорость отвода теплоты кристаллизации от поверхности каждого растущего кристалла уменьшится во столько

В зависимости от соотношения параметров решетки кристаллов паяемого металла и кристаллов, образующихся из расплава, ориентированная кристаллизация может протекать по-разному. Выделяющаяся из расплава новая фаза отличается от паяемого металла видом атомов, типом и параметрами решетки. Образующиеся из нее кристаллы сопрягаются с подложкой такой гранью, в которой расположение атомов наиболее соответствует расположению аналогичных атомов в грани кристалла паяемого металла. Вероятность такой кристаллизации будет тем больше, чем меньше различия межатомных расстояний в плоскостях сопрягающихся фаз. Так, при осаждении алюминия на монокристаллические пластинки платины, при ориентированной кристаллизации меди на никель силы притяжения атомов паяемого металла вынуждают атомы осаждающегося металла занимать узлы не своей решетки, а решетки подложки. Следовательно, кристаллы паяемого металла навязывают образующемуся из расплава кристаллу свой собственный период решетки. Деформация постепенно, с увеличением толщины слоя растущего кристалла снижается. При определенной толщине слоя, кг.нтактирующего с подложкой, кристалл приобретает обычный для него период решетки. Это обстоятельство свидетельствует о том, что при пайке в зоне контакта паяемый металл — расплав припоя при наличии ориентированной кристаллизации и различии между кристаллами подложки и кристаллами, образующимися из расплава, существует промежуточный слой, в котором решетки как образовавшегося кристалла, так и кристалла подложки находятся в напряженном состоянии.

абсциссой т, но форма кривой изменится, так как среднее квад-ратическое отклонение зависит от точности измерений.

Таким образом, среднее квадратическое отклонение оценки среднего арифметического в}^ п раз меньше среднего квадрати-ческого отклонения результатов отдельных измерений. Однако для получения полного представления о надежности оценки погрешностей измерений должен быть указан доверительный интервал, в котором с заданной вероятностью находится значение измеряемой величины.

Примечание. S— среднее квад-ратическое отклонение.

где [ха, v0 — параметры; ZP — квантиль нормального распределения,, соответствующий вероятности разрушения Р; S0 — среднее квад-ратическое отклонение случайной величины lg (сттах — и).

где ali — предел выносливости материала для заданной вероятности разрушения; a_i — среднее значение предела выносливости материала для данного объема выборки; U\^q — односторонний квантиль заданной доверительной вероятности; S — среднее квад-ратическое отклонение предела выносливости. В случае контакта однородных материалов значения a_ \ при фреттинг-усталости остаются такими, как при испытаниях на обычную усталость [5].

Исследование данного прибора показало, что среднее квад-ратическое отклонение результатов измерения им отдельных окружных шагов составляет оа =0,1 мкм. Сравнение этой величины со средними квадратическими отклонениями, получаемыми при измерении отдельных шагов зубоизмерительными приборами фирм «Карл Цейс» (0,6 мкм), «Хофлер» (0,4 мкм), «Матрикс» (0,4 мкм) и созданными на Московском заводе шлифовальных станков приборами Л-1 (0,2 мкм) и Л-2 (0,4 мкм), свидетельствует о существенно более высокой точности описанного прибора. Об этом же свидетельствуют показанные на рис. 6 графики случайных ошибок определения погрешностей окружных шагов, полученные при многократном измерении зубчатого колеса с параметрами z = 60, т = 4 приборами «Карл Цейс» (а), «Хофлер» (б), Л-2 (в), «Матрикс» (г)г Л-1 (д) и описанным прибором (е).

Обычно размер, совпадающий с серединой поля допуска, берут в качестве настроечного для всех процессов обработки. Однако настройка станка на середину поля допуска в большинстве случаев не является рациональной, так как она приводит к недоиспользованию резервов точности. Целесообразно положение настроечного размера назначать в долях среднего квадратического отклонения а от нижней и верхней границ поля допуска, а допуск на настроечный размер брать в долях допуска на обработку и располагать его симметрично относительно настроечного размера. Величина ст характеризует среднее квад-ратическое отклонение от среднего значения действительных размеров для данного метода обработки. Настроечный размер следует фиксировать в технологической карте и проверять правильность настройки, используя шкальные измерительные инструменты или контрольные приспособления.

(где .V —математическое ожидание признака; а — среднее квад-ратическое отклонение), то его из дальнейших расчетов исключали как промах.

Исходную технологическую информацию задают в виде ряда значений г(1). При этом можно: 1) исключить резко выделяющиеся результаты измерений, представляющие собой грубые ошибки; 2) вычислить статистические характеристики: выборочное среднее значение (среднее арифметическое) Z, определяющее центр группировки погрешностей; выборочное среднее квад-ратическое отклонение S, характеризующее рассеяние опытных значений 2г-; 3) сгруппировать опытные данные, вычислить частоты и интервалы группировки для построения гистограммы распределения, число интервалов и0=[?+3,32 lg N]; при этом для большинства задач L=l-=-6; 4) произвести выравнивание эмпирического распределения по принятому гипотетическому закону; 5) сопоставить заданное эмпирическое распределение с гипотетическим законом по критерию Пирсона %2; 6) для исключения влияния интервала группирования на гистограмму распределения построить несколько вариантов гистограмм в зависимости от числа интервалов группирования.

На рис. 6-13 приведены кривые вероятности значений коэффициента выявляемо-сти, построенные для клеевых соединений по данным расчета табл. 6-6 и по опытным данным табл. 6-5. Из рис. 6-13 видно, что теоретическая кривая и точки экспериментальных данных достаточно хорошо согласуются между собой. Это подтверждает предположение о распределении значений коэффициента выявляемости по нормальному закону. Кривая 2 (рис. 6-13) построена по экспериментальным данным для соединений с прослойкой на основе клея ВК-32-200, склеенных при тщательном соблюдении всех технологических требований. Эта кривая также описывается нормальным законом распределения, однако среднее квад-ратическое отклонение и математическое ожидание значения коэффициента выявляемости значительно ниже, чем для соединений на клее ВС-10Т (кривая 1). И наоборот, для соединений на том же клее ВК-32-200 (кривая 3), склеенных при явном нарушении технологического режима (без открытой выдержки), математическое ожидание и дисперсия наибольшие.

Определение момента окончания приработки на основании скорости счета акустической эмиссии. Суть методики заключается в следующем. Через равные промежутки времени, например через 1 мин, определяют значения скорости счета АЭ. В результате получают выборку из п случайных величин -значений скорости счета N(. Далее определяют среднее значение и среднеквад-ратическое отклонение полученной выборки, находят границы доверительного интервала и определяют относительное изменение скорости счета в начале и конце измерений, которое характеризует степень приработки пары трения. Приработка считается законченной, если последовательные выборки статистически не различаются по параметру Nt, причем параметр находится в заранее установленных пределах, значения которых обычно выбирают равными 5 или 10%. Выборка при заданном интервале времени измерений для получения статистически значимых результатов должна содержать не менее

Для колебательных процессов, имеющих случайный характер, значения амплитуд А, А1 и А2 устанавливаются с учетом их рассеивания с заданной вероятностью; например, для нормального закона распределения при вероятности 0,997 значения амплитуд принимаются равными А + За, где ст — среднеквад-ратическое отклонение от среднего значения А.