Воздействии температуры

Настоящее сообщение включает исследование защитных покрытий элементов конструкций новых источников тока — преобразователей тепловой и химической энергии в электрическую — при воздействии температур до 700° С. К защитным покрытиям таких источников тока предъявляется ряд специфических требований, которые ограничивают возможность применения покрытий из керамики, эмалей, стекла, органических и чисто кремнеоргани-ческих смол. Они должны иметь следующие свойства:

Для надежной работы изоляционных покрытий необходимо знать не только абсолютное значение диэлектрических свойств, но и характер изменения их при повышении и длительном действии высокой температуры. Превращения, происходящие в покрытии при воздействии температур, можно фиксировать по изменению диэлектрических характеристик. Поэтому наше внимание прежде всего было обращено на изучение изменения электрического сопротивления покрытий в ходе повышения и действия высокой температуры, так как эта характеристика может быть наиболее легко и точно замерена.

Эпоксидные трубы, изготовленные методом намотки или сделанные механическим способом, поставляются целым рядом поставщиков. Максимальная температура использования этих труб составляет 149°. Как правило, характеристики труб мало изменяются при воздействии температур от —184 до 149° С. Трубы из эпоксидного стеклопластика обладают чрезвычайно высокой ударной прочностью.

тированной стали. В то же время азотированный слой характеризуется относительно большей хрупкостью. При длительном воздействии температур 400—500° С азотированный слой стали структурно нестабилен.

Хромированная сталь отличается высокой окалиностойкостью при длительном воздействии температур 700—800° С (табл. 38) и при кратковременном воздействии температур 850—1000° С, что позволяет производить термообработку без защиты от окисления в печах открытого пламени.

При подборе материалов для фрикционного узла, работающего в повторно-кратковременном режиме, в первую очередь оценивают фуу, так как она определяет возможность применения материала в конструкции. Например, материалы на каучуковой основе при объемной температуре >300° С разрушаются в связи с выгоранием и разложением связующего. Материалы на смоляной основе типа ретинакса (неприжженные) при 300—400° С имеют минимум на кривой коэффициента трения. У ретинакса ФК-16л рабочий слой, обладающий высокими фрик-ционно-износными свойствами, образуется при воздействии температур 450— 600° С и выше [2, 9, 10, 34, 35]. Спеченные фрикционные материалы на железной основе, как правило, обладают повышенным износом при объемных температурах 100—200° С, но стабильно работают в диапазоне 300—600° С.

Следует отметить, что современные модифицированные чугуны более устойчивы при длительном воздействии температур 250—300°С

До тех температур, до которых жидкости Версилуб стабильны, они обладают низкой летучестью. При длительном воздействии температур выше 232° С наиболее стабильной к окислению является жидкость Версилуб Р-44. Жидкость же Версилуб Р-50 может использоваться только до 232° С. Есть предположение, что в некоторых случаях жидкости Версилуб можно будет применять при температуре до 371° С.

Материалы для кокилей. В процессе эксплуатации в кокиле возникают значительные термические напряжения вследствие чередующихся резких нагревов (при заливке и затвердевании отливки) и охлаждений (при раскрытии кокиля и извлечении отливки), нанесения на рабочую поверхность огнеупорного покрытия). К тому же под действием переменных температур в материале кокиля могут протекать сложные структурные изменения и химические процессы. Поэтому материалы для кокиля, особенно для его частей, непосредственно соприкасающихся с расплавом, должны хорошо противостоять термической усталости, иметь высокие механические свойства и минимальные структурные превращения при температурах эксплуатации, обладать повышенной росто-устойчивостью и окалиностойкостью, иметь минимальную диффузию отдельных элементов при циклическом воздействии температур, хорошо обрабатываться, быть недефицитными и недорогими.

Очевидно, в интервале температур до 300° С в сплаве ВТЗ-1 не происходит диффузионных процессов, которые, как известно, способствуют разупрочнению сплавов. Начиная с 400° С и выше при длительном воздействии температур и напряжений в сплаве протекают диффузионные процессы, связанные с перераспределением легирующих элементов между а- и (3-фазами, что в свою очередь снижает сопротивление ползучести и длительную жаропрочность.

Sigma-phase embrittlement — Охрупчивание сигма-фазой. Хрупкость сплавов железа с хромом (особенно аустенитных нержавеющих сталей), вызванная осаждением на границах зерен хрупкой интерметаллидной сигма-фазы при длительном воздействии температур от 560 до 980 °С (1050 и 1800 °F). Хрупкость сигма-фазы приводит к снижению жесткости и пластичности материала и может сделать его более хрупким и восприимчивым к межкристаллической коррозии.

Теплообмен при локальном тепловом равновесии внутри пористого материала. При умеренном внешнем тепловом воздействии температуры проницаемой матрицы и теплоносителя не отличаются заметно и тогда имеет место локальное тепловое равновесие внутри пористой структуры: Т = t . В дальнейшем будут определены условия, при которых это предположение выполняется.

Силанолы, алкокси- или хлорсиланы, нанесенные на поверхность стекла или двуокиси кремния, соединяются с силанольными группами поверхности водородными связями. При воздействии температуры или в присутствии катализаторов силаны химически •связываются с поверхностью, образуя силоксаны. Силоксановые •связи между аппретом и поверхностью устойчивы по отношению к воздействию воздуха или водяного пара, но легко гидролизуются кипящей водой [44].

Испытания до разрушения для определения остаточной прочности проводились затем при температуре 176° С. Кривая нагрузка — деформация была линейной до значения нагрузки, равной 85% максимальной, при которой отмечалось появление трещины во внешнем облицовочном листе обшивки, работающем на сжатие и расположенном над задним лонжероном и средней нервюрой. Конструкция продолжала нести нагрузку до 90% максимальной расчетной, затем произошло разрушение работающей на сжатие обшивки над передней средней балкой. Эти данные и результаты усталостных испытаний на сжатие элементов обшивки указывают на снижение показателей прочности при сжатии при воздействии температуры и циклического нагружения. Для обшивок, работающих на растяжение, эквивалентного ухудшения свойств не обнаружено. Отмеченное снижение прочности при сжатии, вероятно, обусловлено растягивающими напряжениями, возникающими в матрице слоистого материала, подвергнутого действию сжимающих нагрузок, особенно при повышенных температурах.

выносливость организмов при воздействии, температуры колеблется в зависимости от их вида, возраста, размеров, а также от сезона;

практически не окисляется иа воздухе до 1000°С и устойчив до 1400°С при кратковременном воздействии температуры.

На рис. 56 и 57 еще раз показана сложная природа процессов КР высокопрочных алюминиевых сплавов. Раньше было известно, что ускорение роста трещин при КР в результате воздействия галоидных ионов зависит от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины и металлургических факторов. Теперь стало ясно, что увеличение роста трещины зависит также от электрического потенциала и рН раствора. Большинство из этих эффектов являются взаимосвязанными. Процесс КР усложнится еще в большей степени при воздействии температуры. Очевидно, что фундаментальные аспекты явления КР никогда не будут поняты, если ограничиться изучением только одного из указанных выше факторов. Знания металлургических факторов, механики разрушения, химической и электрохимической кинетики являются необходимыми для всех исследователей КР. N

Сложность и неоднозначность полученных зависимостей объясняется многообразием и сложностью процессов, происходящих при трении асбофрикционных материалов. Важное значение имеют различные физико-химические явления, сопровождающие трение: процессы термической деструкции связующего, приводящие к образованию на поверхности трения жидких смазочных продуктов, снижающих трение; возгорание этих продуктов при высокой мощности трения и вследствие этого стабилизация фрикционных свойств; термомеханическая приработка при умеренном длительном термическом воздействии, способствующая улучшению фрикционных свойств, а при сильном воздействии температуры приводящая к их ухудшению, и многие другие явления.

При кратковременном воздействии температуры твердость, пределы прочности на растяжение и сжатие уменьшаются с повышением температуры по зависимости, близкой к экспоненциальной (см. гл. 4). Для описания температурной зависимости кратковременной прочности и твердости асбофрикционных пластмасс может быть использована формула

термо-механическая приработка при умеренном длительном термическом воздействии, способствующая улучшению фрикционных свойств, а при сильном воздействии температуры, напротив, приводящая к их ухудшению, и многие другие явления.

При кратковременном воздействии температуры твердость, пределы прочности на растяжение и сжатие уменьшаются с повышением температуры в зависимости, близкой к экспоненциальной (см. ч. II, гл. 4). Для описания температурной зависимости, кратковременной прочности и твердо-

Обычно полимерные материалы без наполнителя обладают малой стойкостью к воздействию высоких температур. Большинство из них разрушается при длительном воздействии температуры в 100—150° С, более стойкие материалы (например, политетрафторэтилен) выдерживают температуру до 250° С, а наиболее жаропрочные из них — силиконы выдерживают в течение нескольких дней действие температуры до 300° С.