Выравнивание напряжений

peo, IT выравнивание концентрации хрома в обедненных участках и центральных участках зерна происходит достаточно быстро.

и перемещением образующихся при этом ионов и электронов в кристаллической решетке продукта коррозии *. Возможность такого перемещения ионов и электронов определяет диффузию в пленке, т. е. самопроизвольное выравнивание концентрации, и электропроводность пленки (миграцию ионов в электрическом поле), т. е. направленное движение, определяемое знаком частиц, при наличии электрического поля.

1) при наличии разности концентраций в жидкости возникает молекулярная диффузия, т. е. самопроизвольное выравнивание концентрации;

Стабилизирующим отжигом называется особый вид термической обработки листовой стали или готовых изделий, при котором t! металле достаточно быстро проходят диффузионные процессы, выравнивающие содержание хрома по сечению зерна и приводящие структуру стали в стабильное состояние. Наблюдаемое при этом выделение карбидов хрома по границам зерен не может повлечь за собой (при благоприятных условиях) возникновение склочности к межкристаллитной коррозии или снижение сопротивляемости общей коррозии, поскольку при этом режиме термической обработки диффузионные процессы в стали Х18Н9, выравнивающие концентрацию хрома в зерне, идут с большой скоростью и обеднение границ зерен по содержанию хрома практически не происходит. Стабилизирующий отжиг осуществляется путем нагрева стали до температуры 850—900° С с выдержкой, достаточной для того, чтобы процессы распада твердого раствора аустонита и выравнивание концентрации хрома по сечению зерна 6i,i,in полностью закончены. Обычно выдержка 3—5 ч является достаточной для завершения этих процессов.

3) выравнивание концентрации аустенита по углероду (рис. 8.4). При непрерывном нагреве перлита существуют те же три этапа

Рис. 12.29. Выравнивание концентрации в теле зерна и на границе при нагреве

Перераспределение примесей и легирующих элементов в сплавах происходит в период их пребывания в температурных областях, когда существует заметная диффузионная подвижность этих элементов. При этом возможны два противоположных процесса: выравнивание концентрации элементов по объему — гомогенизация, или их накопление на отдельных структурных составляющих, границах зерен и скоплениях дефектов кристаллической решетки — сегрегация.

На образцах композиционного материала, изготовленного из сеток вольфрама и молибдена (соотношение 1 : 1), изучали кинетику развития деформационных и диффузионных процессов при нагреве. На рис. 121, а показано исходное строение образца. Выдержка образца при 1300° С в течение 2 мин не сказалась на его строении (рис. 121, б). Повышение экспозиции при данной температуре до 20 мин вызвало начало рекристаллизации. Повышение температуры опыта до 1650° С и выдержка в течение 20 мин (рис. 121, в), привели к дальнейшему развитию рекристаллизации. Выдержка образцов при 2500° С в течение 12 мин (рис. 121, г) вызывает выравнивание концентрации молибдена в вольфраме за счет диффузии. Мелкие зерна, находящиеся в промежутках между вольфрамовыми проволоками, существенно увеличиваются.

выравнивание концентрации хрома по зерну и чув-межкристаллитной

Для борьбы с межкристаллитной коррозией применяются след, эффективные методы: 1) Снижение содержания углерода, вследствие чего уменьшается карбидообра-зование по границам зерен. Обычно нержавеющие аустенитные и ферритные стали, содержащие менее 0,03% углерода, нечувствительны к межкристаллитной коррозии. 2) Применение закалки в воду с высоких темп-р для аустенитных сталей (тот же эффект для мн. сталей достигается и при нормализации с высоких темп-р). При этом карбиды хрома по границам зерен переходят в твердый раствор. 3) Применение стабилизирующего отжига при 750—900°. Вследствие процесса диффузии происходит выравнивание концентрации хрома как по зерну, так и по границам зерен. Этот способ особенно эффективен для ферритных хромистых сталей. 4) Легирование стали стабилизирующими карбидообра-зующими элементами — титаном, ниобием, танталом (рис. 13). Титан и ниобий являются более энергичными карбидообразовате-лями, чем хром, при этом карбиды титана и ниобия образуются при более высоких темп-pax, чем карбиды хрома. Вместо карбидов хрома углерод связывается в карбиды титана или ниобия, а концентрация хрома в твердом растворе сохраняется одинаковой не только по зерну, но и по границам зерен. Содержание титана в нержа-

рогенную крупнозернистую структуру, определяющую высокую хрупкость и склонность стали к межкристаллитной коррозии (рис. 3). Последующий нагрев при 700— 800° не устраняет крупнозернистости и хрупкости; однако происходящие при таком нагреве выравнивание концентрации хрома в твердом растворе и коагуляция карбидов способствуют повышению коррозионной стойкости стали Х17. В связи с этим склонность хромистых сталей к межкристаллитной коррозии, возникшая в сварном швев зонедеиствия высоких темп-р, при сварке может быть устранена путем повторного нагрева детали при темп-ре 760—780°. Добавка титана (сталь ОХ17Т) 5гменынает количество аустенита при высоких темп-pax, связывает углерод в кар-

' 43- '-• Выравнивание напряжений в окрестности концентратора

При нагрузках, быстро изменяющихся во времени, выравнивание напряжений произойти не успевает, поэтому концентрацию напряжений необходимо учитывать.

Рис.16. Выравнивание напряжений в окрестности концентраторов напряжений (канавки)

СИНХРОНИЗАЦИЯ (от греч. synchronos — одновременный) — приведение 2 или более процессов к синхронности, т. е. к такому их протеканию, когда одинаковые или соответствующие элементы процессов совершаются с неизменным сдвигом по фазе или одновременно. С. периодич. процессов достигается приведением к взаимному соответствию, напр, к равенству или кратности их периодов (частот), и установлением пост, соотношения между их нач. фазами (пост, взаимного сдвига фаз). С. имеет чрезвычайно важное значение в технике, напр, в энергетике (С. работы генераторов в электроэнергетич. системе; при этом дополнительно предусматривается выравнивание напряжений генераторов), в телевидении (С. строчной и кадровой развёртки в передающих и приёмных телевиз. устройствах), в кинотехнике (С. фонограммы и изображения при произ-ве фильмов).

С ростом отношения dBald, aa и ат снижаются коэффициенты концентрации напряжения [25], что указывает на повышение равномерности распределения напряжений вдоль профиля галтели как при изгибе, так и при кручении. При dBH/d>0,6 выравнивание напряжений и снижение коэффициента концентрации напряжений происходят более интенсивно.

Динамический предел текучести материалов выше статического, причем на его величину оказывает влияние изменение во времени напряжений, превышающих статический предел текучести (для материалов, проявляющих задержку текучести). Вследствие этого однородное деформационное состояние,по длине рабочей части образца возможно только в том случае, если выравнивание напряжений по длине образца завершилось до

Установление квазистатического однородного напряженного и деформационного состояния в образце достигается в результате интерференции упруго-пластических волн [373]. Время и степень выравнивания напряжений по длине образца определяются частотой взаимодействия волн, обратно пропорциональной длине образца. Поэтому с повышением скорости деформации обеспечение необходимой равномерности возможно только при сокращении длины образца [136]. При высокоскоростных испытаниях выравнивание напряжений по длине рабочей части образца требует определенного времени, сравнимого с временем испытания. С повышением скорости деформирования это время составляет все большую часть времени испытания при неизменной длине образца. По этой причине для высокоскоростных испытаний неприемлемы пропорциональные образцы, принятые для статических испытаний. Их применение приводит к локализации деформации и разрушения вблизи нагружаемого конца при достижении так называемой критической скорости удара [81, 129], а также к появлению ряда других аномальных эффектов, не характеризующих действительное механическое поведение материала.

ла текучести в опасном сечении образца, т. е. будет происходить как бы выравнивание напряжений по поперечному сечению. Поэтому можно заключить, что концентрация напряжений в пластичном материале при статическом нагружении не снижает прочности, а потому при расчетах ее можно не принимать во внимание. Но таких деталей, которые целиком изготовляются из пластичных материалов и нагружены статическими нагрузками, очень мало, поэтому общая формула для расчета допускаемых напряжений учитывает не только запас прочности и переменность нагрузки, но и концентрацию напряжений. Чем больше коэффициент концентрации напряжений, тем меньшим будет допускаемое расчетное напряжение, и соответственно этому возрастет поперечное сечение конструируемой детали.

устройство (потенциометры), с помощью которого производят выравнивание напряжений.

Рис. 20. Выравнивание напряжений в цилиндрической детали.

Анализ этих кривых показывает, что при повторном нагргве происходит выравнивание напряжений, аналогично процессу отжига стекла.