Вследствие термической

Непосредственно выкрашиванию предшествуют образование и развитие трещин в поверхностном слое, отделяющие единичные малые объемы от остального материала. Следовательно, трещинообразование является составной частью процесса выкрашивания и отслаивания материала. Образование трещин вследствие термических напряжений может охватывать значительные участки поверхности и на определенной стадии развития служить браковочным признаком и должно рассматриваться как особый вид повреждения поверхностей трения.

Вследствие термических эффектов в компонентах твердого сплава после лазерной обработки формируются остаточные напряжения, величина и знак которых зависят от плотности энергии пучка и исходной структуры материала. Благоприятным явлением считается повышение плотности дислокаций в карбидных зернах. В то же время существенное превышение микроискажении в кобальтовой фазе после облучения приводит к снижению демпфирующих свойств связки и пластичности твердых сплавов.

В покрытии, нанесенном на металлическую поверхность, находящуюся на расстоянии менее 100 мм от плазмогенератора, вследствие термических напряжений возникали отслоения от металла. Просветов в слое окиси алюминия не замечалось, сплав-

Принцип работы разрушающихся теплозащитных систем характеризуется потерей поверхностного слоя (или разложением одной из компонент материала) ради сохранения благоприятного теплового режима внутренних слоев и самой защищаемой конструкции. Разрушение поверхностного слоя происходит в результате различных физико-химических превращений под воздействием подводимых к поверхности конвективных и радиационных тепловых потоков, диффузионных потоков химически активных компонент, а также под действием сил давления и трения. Химические реакции могут протекать как при участии компонент набегающего потока, так и независимо от них. Кроме того, на поверхности теплозащитного покрытия под действием внутреннего давления или внешних сил, а также вследствие термических напряжений может иметь место эрозия — механический унос в виде отдельных частиц.

Потенциальная опасность выхода из строя в процессе эксплуатации корпуса водо-водяного реактора в основном связана с возможностью его разрушения в результате охрупчивания. Это может привести к расплавлению топлива из-за недостаточного охлаждения и последующему радиоактивному загрязнению помещений станции. Рассмотрим два основных случая возможного разрушения корпуса. В первом случае трещина растет до размера, при котором в результате внутреннего давления <под действием установившихся рабочих нагрузок наблюдается хрупкое разрушение корпуса. Во втором случае разрушение >может произойти вследствие термических напряжений,- возникающих 'при поступлении в корпус реактора свежих порций охлаждающей воды, специально вводимой после аварийных утечек. 'Предусмотреть эти аварийные ситуации трудно, хотя можно оценить режим работы корпуса при установившейся нагрузке. Корпуса водо-водяных реакторов работают при температуре ниже температурного' диапазона ползучести, поэтому временную зависимость пластичности и разрушения можно не учитывать. Повреждение ;может«возникнуть в результате развития трещин, образовавшихся'<приойзготовлении корпуса, возникших в процессе работылпри'-к0'ррозиичпож'.напря-жением, или появившихся от усталости '•материала! Для обеспечения безопасности работы корпуса необходйшяаденитьннанмень-ший размер трещины, которую можно 'определить'..иер-азрушаю^ щими методами контроля, и наибольший 'размер- трещины, которая еще не будет вызывать хрупкого •;'разрушения,; -а также рас^ считать ту скорость распространения трещины;"которая не будет зависеть от действия усталостных напряжений ; [2]. Расчет напряжения включает определение потенциальной энергии •: (упругой) деформации материала U и скорости высвобождения•?? этой энергии с увеличением области'разрушения. Другими-параметрами, включаемыми в расчет, являются L — длина трещины;; а — глубина трещины, форма которой в этом случае принимается эллипсоидной, и с — безразмерная величина, имеющая-постоянное значение для каждой геометрической формы корпуса. В1 более точных методах анализа, применяемых к "более* простим геометрическим формам, используется эффективная длина трещины. Значения

Большие усилия, воспринимаемые болтами горизонтального разъема, увеличиваются еще больше вследствие термических напряжений. Массивный фланец прогревается гораздо медленнее стенок цилиндра, и разность их температур может быть велика. Гак, например, при испытании одной турбины * эта разность до--ходила до 16j°. Естественно, что при этом неизбежны большие внутренние напряжения и даже пластические деформации, а как следствие — искривление оси цилиндра и его коробление, трещины, искажение поперечных сечений.

и такие котлы подвержены частым повреждениям вследствие термических деформаций, возникающих из-за неравномерного обогрева и неоди-

сделанных для одной идеализированной микронеровности, на всю поверхность уплотнения. Наклон микроклиньев можно определить по методу А. И. Голубева [1-4], разработавшего теорию образования микроклина за счет неравномерного нагрева поверхности выступа. Было показано, что тепловыделение и температура в пленке между двумя полостями с постоянным давлением увеличиваются в направлении движения, поэтому температурные деформации создают наклон поверхностей и сужающийся зазор между царапинами или впадинами в направлении вращения диска. Далее, для микроклина можно применить уравнение (77) и рассчитать подъемную силу. Однако уравнение (77) справедливо для клина с размерами В ^> I, когда незначителен расход жидкости в боковом направлении. После упрощений получена простая формула для расчета возникающей вследствие термических микродеформаций подъемной силы кольца:

г) возникновение остаточных напряжений (вследствие термических деформаций от неравномерного нагрева) снижает прочность и вызывает необходимость проведения в ряде случаев механической обработки после старения (изменение свойств металла во времени вследствие внутренних процессов);

Следует подчеркнуть, что информация о вакансиях, получаемая с помощью закалочных методов, в каждом конкретном случае требует тщательного критического анализа. Необходимость такого анализа обусловлена сложностью явлений, происходящих в металлах при резкой закалке с высоких температур, а также при отжиге закаленных металлов. Во-первых, из-за высокой степени пересыщения решетки вакансиями имеют место различные процессы коагуляции вакансий. Во-вторых, при реальных скоростях охлаждения (несколько десятков тысяч градусов в секунду) трудно гарантировать полное сохранение высокотемпературных вакансий. В-третьих, при быстром охлаждении, как правило, развивается пластическая деформация исследуемых образцов вследствие термических напряжений. Кроме того, при быстром охлаждении может быть зафиксирована высокотемпературная концентрация газообразных примесей. Все эти факторы могут существенно исказить значения определяемых характеристик вакансий в исследуемом материале.

Вследствие термических и структурных напряжений, возникающих в чугунных отливках при их охлаждении, они могут получить пониженную прочность. Устранение этих напряжений после

Операциями, способствующими растрескиванию латуни, являются горячая и холодная обработка давлением, вытяжка, волочение труб без оправки и др. Латунь обладает высокой пластичностью при 200° С, которая при дальнейшем повышении температуры снижается до минимума, и на изделиях могут появиться трещины. Растрескивание латуни наблюдается также, когда вследствие термической обработки прочность материала ниже

В этой связи практически установлено, что холоднотянутая стальная проволока устойчивее к коррозионному растрескиванию, чем проволока с такими же механическими свойствами, отпущенная в масле. Термическая обработка холоднокатаной малоуглеродистой стали при 600 °С в течение 0,5 ч, при 445 °С в течение 48 ч или при более низкой температуре в течение соответственно большего времени снова повышает ее чувствительность к КРН. Пластически деформированная сталь, нагретая для снятия напряжений до 400—650 °С, имеет повышенную склонность к КРН вследствие термической обработки.

Мотт [34] интерпретировал элементарный процесс полигонизации как переползание краевых дислокаций из плоскостей скольжения вследствие термической активации, приводящей к перестройке горизонтальных скоплений дислокаций в вертикальные. Движущей силой при этом является упругое взаимодействие дислокаций, которое для вертикальных рядов меньше, чем для горизонтальных.

На основе изложенного можно сделать вывод о том, что при отсутствии износа металла или в случае, когда скорость износа невелика по сравнению со скоростью распространения трещин, растрескивание вследствие термической усталости должно локализироваться в тонком поверхностном слое трубы. Этому случаю в первом приближении соответствуют формулы (5.31) и (5.32), когда средняя глубина износа труб составляет примерно 20—30% от максимальной глубины термоусталостных трещин.

В металлах старение связано со структурными преобразованиями, которые происходят вследствие преодоления первоначальной неустойчивости структуры, возникшей, как правило, вследствие термической обработки.

заметно влиять на величину Е, что подтверждает приведенная выше зависимость (1-2а) коэффициента электропроводности />, от температуры жидкости. Существенное влияние на величину потенциала водородного электрода оказывает давление газообразного водорода, появляющегося вследствие термической диссоциации воды при ее подогреве.

Это уравнение точнее, чем (2-2), отражает влияние на потенциал повышения температуры среды. Входящие в него отношения активностей ai/etz электролита могут зависеть от температуры и тем самым заметно влиять на величину Е. Существенное влияние на величину потенциала водородного электрода оказывает давление газообразного водорода, появляющегося вследствие термической диссоциации воды при ее подогреве.

Однако применение этого способа расшлаковки вызывает некоторые опасения, связанные с резким охлаждением труб экраном. которое при определенных условиях может привести к разрушению труб вследствие термической усталости. На протяжении шестилетнего опыта расшлаковки водой на электростанции имели место немногочисленные разрушения труб топочных экранов из углеродистой стали в местах сварных соединений.

Усталостные изломы при повышенных температурах напоминают изломы, полученные вследствие термической усталости, однако отличаются от последних более четким выделением фокуса и зон развития (рис. 15). Н

Наибольшую опасность при циклических нагревах представляет появление вторичных пластических деформаций, могущих привести к преждевременному разрушению конструкции вследствие термической усталости. Наиболее вероятно возникновение очагов разрушения в зоне сплавления перлитной или хромистой стали с аустенитиым швом, в которой возможно появление пластических деформаций и напряжения в которой меняют свой знак. Поэтому принятие мер для устранения переходных прослоек, ослабляющих зону сплавления, является непременным условием повышения работоспособности сварных соединений.

ИОНИЗАЦИЯ [диссоциативная состоит в распаде молекул с одновременной ионизацией продуктов диссоциации; многофотонная— разновидность ионизации, обусловленная одновременным поглощением нескольких фотонов атомов или молекул; поверхностная происходит вследствие термической десорбции положительных или отрицательных ионов с поверхности твердых тел; термическая происходит за счет кинетической энергии сталкивающихся частиц при высоких температурах; ударная — ионизация газа, осуществляемая ударами электронов, ионов или атомов]