Вероятность зарождения

При изучении процессов атмосферной коррозии металлов, следует учитывать, что при интенсивном доступе кислорода к металлической поверхности увеличивается вероятность возникновения анодной пассивности металлов, т. е. протекания реакций,, тормозящих процесс растворения металлов.

В этом случае чем больше протяженность температурного интервала хрупкости, тем больше вероятность возникновения трещины. Значение т.и.х., так же как и значение минимальной пластичности, зависит от многих факторов, поддающихся управлению,

Таким образом, несмотря на то, что номинальные напряжения в сварном соединении меньше предела текучести твердого металла, прослойка полностью вовлекается в пластическую деформацию. В связи с этим трещиностойкость твердой прослойки может быть выше, чем образца, изготовленного из металла с такими же исходными свойствами. Кроме того, уменьшение в объеме закаленного металла снижает вероятность возникновения технологических трещин, уменьшаются их размеры и область распространения.

ний электронных волн нет; свободные электроны в этом случае перемещаются беспрепятственно. Реальные металлы сопротивляются перемещению электронов из-за дефектов кристаллического строения и примесей, рассеивающих электронные волны. Рассеяние электронных волн наблюдается в том случае, если размеры центров рассеяния превосходят длину электронных волн. Одним из видов источников рассеяния являются, например, искажения решетки, возникающие вследствие тепловых колебаний узлов решетки (флуктуации плотности). Вероятность возникновения флуктуации плотности в этом случае у металлов велика, поскольку полностью устранить тепловые колебания атомов нельзя; поэтому при беспорядочном направлении колебаний части атомов среди большого их числа всегда найдутся такие, которые в данный, момент движутся навстречу друг другу. В этом случае расстояние между атомами будет меньше, чем между узлами в решетке металла, находящейся в равновесном состоянии. Таким образом, в микрообъемах металла возникают области с повышенной и пониженной плотностью. Как правило, размер этих микрообластей пре-

восходит среднюю длину электронных волн свободных электронов. Вероятность возникновения флуктуации плотности тем больше, чем выше температура металла. Рассеивающая способность тел, обусловленная тепловыми флуктуациями плотности, характеризуется коэффициентом рассеяния

При сжигании малозольных топлив для увеличения теплоотдачи в слой вводят наполнители в виде инертных зернистых материалов: шлак, песок, доломит. Доломит связывает оксиды серы (до 90 %), в результате чего снижается вероятность возникновения низкотемпературной коррозии. Более низкий уровень температур газов в кипящем слое способствует уменьшению образования в процессе горения оксидов азота, при выбросе которых в атмосферу загрязняется окружающая среда. Кроме того, исключается шлакование экранов, т. е. налипание на них минеральной части топлива.

Массовую скорость рш воды в экономайзере выбирают равной 600 — 800 кг/(м2-с). Большие значения принимают для кипящих экономайзеров и котлов СКД- По условиям надежности работы металла труб скорость воды w при минимальной нагрузке не должна быть ниже 0,4 — 0,5 м/с. При w < 0,3 м/с наблюдается расслоение среды в трубах. Газы, растворенные в воде, при нагреве выделяются и собираются в верхней части трубы. Возникает вероятность возникновения газовой кислородной коррозии металла с последующим образованием свищей в трубах. Кроме того, наличие газовой «подушки» в трубе может привести к перегреву стенки экономайзера и ее разрыву, так как газ отводит теплоту от металла гораздо хуже воды.

отступление от частоты, определяемой соотношением (17.7), может привести не к уменьшению, а к увеличению амплитуды колебаний. Кроме того, без виброгасителя была одна резонансная частота, равная V erf mi, а с виброгасителем будет две резонансные частоты, получаемые из решения частотного уравнения (17.6), т. е. увеличивается вероятность возникновения резонансного режима.

При сжигании малозольных топлив для увеличения теплоотдачи в слой вводят наполнители в виде инертных зернистых материалов: шлак, песок, доломит. Доломит связывает оксиды серы (до 90 %), в результате чего снижается вероятность возникновения низкотемпературной коррозии. Более низкий уровень температур газов в кипящем слое способствует уменьшению образования в процессе горения оксидов азота, при выбросе которых в атмосферу загрязняется окружающая среда. Кроме того, исключается шлакование экранов, т. е. налипание на них минеральной части топлива.

Массовую скорость pw воды в экономайзере выбирают равной 600—800 кг/(м2-с). Большие значения принимают для кипящих экономайзеров и котлов СКД По условиям надежности работы металла труб скорость воды w при минимальной нагрузке не должна быть ниже 0,4—0,5 м/с. При w < 0,3 м/с наблюдается расслоение среды в трубах. Газы, растворенные в воде, при нагреве выделяются и собираются в верхней части трубы. Возникает вероятность возникновения газовой кислородной коррозии металла с последующим образованием свищей в трубах. Кроме того, наличие газовой «подушки» в трубе может привести к перегреву стенки экономайзера и ее разрыву, так как газ отводит теплоту от металла гораздо хуже воды.

Виброгашение по указанному принципу эффективно только для одной фиксированной частоты вращения. Уже сравнительно небольшое отступление от частоты, определяемой соотношением (18.26), может привести не к уменьшению, а к увеличению амплитуды колебания. Кроме того, без виброгасителя была одна резонансная частота, равная VWmi • а с виброгасителем будет две резонансные частоты, получаемые из решения частотного уравнения (18.25), т. е. увеличивается вероятность возникновения резонансного режима.

В условиях сильно развитой межзеренной деформации увеличивается вероятность зарождения трещин на границах перемещающихся один относительно другого кристаллитов. Рассмотрим стык трех зерен (рисунок 2.1.6, а) в растягиваемом образце. Межзеренные смещения будут проходить в основном вдоль границы между зернами А~С и В-С, где действуют большие касательные напряжения. В результате трещина зарождается вблизи места стыка О и распространяется вдоль границ А—С и В—С (рисунок 2.1,6, б). На практике с такой схемой зарождения трещин в результате межзеренных смещений встречаются обычно при высокотемпературных длительных испытаниях. В этих условиях возможно также зарождение пор (трещин) путем слияния вакансий.

Вращающаяся форма заполняется металлом направленно от наиболее удаленных частей отливки к центру вращения. Перепад давлений, возникающий в слое металла, способствует всплыванию неметаллических включений и газовых пузырьков и удалению их в прибыль. Повышенное давление уменьшает вероятность зарождения и развития газовых пузырьков. Вращение стола центробежной машины продолжается до полного затвердевания отливки. Извле-

В условиях сильно развитой межзеренной деформации увеличивается вероятность зарождения трещин на границах перемещающихся один относительно другого кристаллитов. Рассмотрим стык трех зерен (рисунок 2.1.6, а) в растягиваемом образце. Межзеренные смещения будут проходить в основном вдоль границы между зернами А-С и В-С, где действуют большие касательные напряжения. В результате трещина зарождается вблизи места стыка О и распространяется вдоль границ А—С и В—С (рисунок 2.1.6, б). На практике с такой схемой зарождения трещин в результате межзеренных смещений встречаются обычно при высокотемпературных длительных испытаниях. В этих условиях возможно также зарождение пор (трещин) путем слияния вакансий.

Как правило, сплавы, пригодные для использования в атмосферных условиях, обладают хорошей коррозионной стойкостью и в зоне брызг. Обрызгивание хорошо аэрированной морской водой способствует сохранности пассивной пленки на алюминии. Как и в случае других сред, необходимо избегать наличия в конструкции щелей и мест, где может скапливаться вода. Вероятность зарождения питтингов на алюминии в зоне брызг сравнительно мала, однако если питтинговая коррозия все же начинается, то в дальнейшем ее скорость может быть достаточно высокой. Можно ожидать, что скорости коррозии алюминия при экспозиции на среднем уровне прилива будут выше, чем в зоне брызг, но ниже, чем в условиях постоянного погружения. В то же время питтинговая коррозия не должна существенно зависеть от условий экспозиции. На рис. 65 показано сравнительное коррозионное поведение сплавов 1100 и 6061-Т на средней отметке прилива и при постоянном погружении в Тихом океане вблизи Зоны Панамского канала. Коррозионные потери массы в зоне прилива вдвое меньше, чем в условиях постоянного погружения. Общая коррозия обоих сплавов в зоне прилива была при-

Никель, уменьшая сопротивление решетки движению дислокаций (силы Пайерлса—Набарро) и энергию взаимодействия дислокаций с атомами внедрения (С, N), облегчает релаксацию напряжений и уменьшает вероятность зарождения и распространение хрупкой трещины [9, 117 J. Известно, что высокая пластичность и вязкость матренситностареющих сталей обусловлены, прежде всего, пластичностью матрицы, которая достигается главным образом легированием никелем [97].

1 Теоретически допустимо самопроизвольное зарождение пузыря. При высоком разогреве жидкости температурные флуктуации на молекулярном уровне становятся столь энергичными, что не исключается возможность преодоления сил притяжения одновременно многими соседними молекулами и, следовательно, возможность возникновения достаточно большой микрополости, которая даст начало образованию парового пузыря. Вероятность зарождения такой полости в толще жидкости практически отсутствует, но не исключено, что в месте соприкосновения жидкости с твердой поверхностью условия более благоприятны,

При дальнейшем термоциклировании вакансии, абсорбируясь на дислокациях, переносятся к границам зерен. В случае миграции вакансий к границам вместе с атомами примесей уменьшается поверхностное натяжение и повышается вероятность зарождения пор. К тому же примеси тормозят миграцию границ зерен и тем самым препятствуют исчезновению ступенек на границе. Именно вблизи ступенек обычно раскрываются микрополости, из которых в дальнейшем с притоком вакансий могут возникнуть поры.

Как следует из диаграммы изотермического образования аустенита, процесс превращения перлита в аустенит резко ускоряется при повышении температуры. Время, необходимое для образования аустенита при температурах, близких к Асг (727 СС), составляет минуты, тогда как при 800—850 °С превращение происходит в течение 5—10 с (рис. 104, б). Возрастает не только скорость роста аустенитных участков, но и вероятность зарождения аустенита. Это объясняется, с одной стороны, ускорением диффузионных процессов, а с другой — увеличением градиента концентрации в аустените.

Капиллярное давление имеет существенное значение лишь при малых значениях радиуса г; оно велико в момент зарождения пузырей, когда его размеры близки к размерам молекулы оксида углерода. Поэтому вероятность зарождения новой фазы (газового пузыря) в гомогенном металле практически равна нулю.

На готовых поверхностях раздела фаз (фронт раздела между жидким и твердым металлом, поверхность раздела между шлаковым включением и жидкой фазой) ст -» 0, поэтому здесь вероятность зарождения пор больше. При сварке в камерах с инертной атмосферой выделение газовых пузырьков можно подавить в результате повышения давления газарвн в камере.

По аналогии с разрушением твердых тел можно предположить, что трещины возникают в месте стыка трех зерен при относительном смещении зерен вдоль границ. Меж-зеренным сдвигам способствуют пограничные жидкие прослойки. Если жидкие прослойки непрерывны, вероятность зарождения трещин в тройных точках невелика. В этом случае жидкость легко перемещается из сжатых областей в растянутые и необходимая для зарождения трещин концентрация напряжений не создается. Для образования трещин необходимы изолированные жидкие включения.