Внедрения кислорода

Основы метода следующие. При силовом контакте недеформируемого индентора с плоской поверхностью упругошшстического тела последнее на начальной стадии нагружения испытывает чисто упругую деформацию. С возрастанием нагрузки пластическая деформация возникает в точке на оси внедрения индентора на расстоянии от центра поверхности контакта, приблизительно равном половине радиуса площадки контакта. В последующем пластическая деформация постепенно распространяется как на глубину, так и к поверхности тела. На поверхности образуется вначале кольцевая, а затем сплошная вмятина (отпечаток). После снятия нагрузки происходит упругое восстановление, причем диаметр отпечатка практически не изменяется, а уменьшается глубина вмятины. Вокруг отпечатка индентора формируется зона выпучивания материала (рис. 1.20).

Прибор «Микродур» фирмы «Крауткремер» (ФРГ) измеряет твердость от 50 до 990 в единицах шкалы Виккерса или от 20 до 68 в единицах шкалы Роквелла с погрешностью З...6%. Нагрузка при испытаниях — 7,7 Н, глубина внедрения индентора — 5... 25 мкм. Питание автономное, масса 1,3 кг.

слоев увеличиваются по сравнению с нижележащими слоями. На рис. 2.3 показаны зависимости микротвердости О и пластической деформации е поверхностных слоев детали из сплава ХН51ВМТКЖФР, обработанной точением, от глубины внедрения индентора.

Основы метода следующие. При силовом контакте недеформируемого индентора с плоской поверхностью упругопластического тела последнее на начальной стадии нагружения испытывает чисто упругую деформацию. С возрастанием нагрузки пластическая деформация возникает в точке на оси внедрения индентора на расстоянии от центра поверхности контакта, приблизительно равном половине радиуса площадки контакта. В последующем пластическая деформация постепенно распространяется как на глубину, так и к поверхности тела. На поверхности образуется вначале кольцевая, а затем сплошная вмятина (отпечаток). После снятия нагрузки происходит упругое восстановление, причем диаметр отпечатка практически не изменяется, а уменьшается глубина вмятины. Вокруг отпечатка индентора формируется зона выпучивания материала (рис. 1.20).

С целью определения величин hfr и тп/о, была использована специальная установка, позволяющая при постепенном плавном внедрении сферического индентора в наклонно установленный плоский образец синхронно регистрировать силу нагружения и сопротивления его перемещению, что позволило определить характер изменения составляющих коэффициента трения в зависимости от глубины относительного внедрения индентора, а также сдвиговое сопротивление молекулярной связи.

При хорошем качестве нанесенного ионно-плазменного покрытия и его высокой прочности соединения с основой при скрайбирова-нии наблюдается пластическая деформация покрытия и основы (см. рис. 4.19, а). Глубина внедрения индентора рассчитывается по формуле h = 0,29 6, где h — глубина, Ъ — ширина риски в мкм. Качество соединения покрытия с основой оценивается минимальной глубиной риски umin, при которой наблюдается разрушение покрытия и его отслаивание от основы (см. рис. 4.19, б).

При испытании по методу статического вдавливания ось узла индентора смещают относительно оси образца, что позволяет путем поворота образца вокруг оси после каждого внедрения индентора нанести на поверхность образца по окружности до 30 отпечатков. Устройство смещения индентора включает шайбу 23 с эксцентричным отверстием, на которой смонтирована система индентора и грузов. Шайба помещена в кольцевое углубление корпуса 2, которое смещено относительно оси камеры и образца. Через накладное кольцо 22 шайба прижимается к корпусу. Кольцевые уплотнительные прокладки между шайбой и корпусом позволяют изменять величину смещения индентора без прекращения процесса испытания.

позволять проводить комплексные исследования свойств в микрообъемах. Точность приложения нагрузки зависит от многих факторов, связанных с нагревом, вызывающим отклонение величины нагрузки от номинального значения и смещения индентора, с инерционностью перемещающихся деталей, с вибрацией, с неточностями тарировки и юстировки прибора. Для осуществления принципиального внедрения индентора в нужную зону на образце требуется взаимосвязанное перемещение оптической системы и индентора. Система должна обладать достаточной жесткостью, чтобы противостоять термическим напряжениям, вызываемым нагревом, и различного рода вибрациям.

Нагрузка испытаний микротвердости методами статического внедрения индентора и царапания, Н:

Время внедрения индентора в образец, с Габаритные размеры установки, мм

Благодаря системе управления с пульта 16 можно дистанционно включать систему нагрева, форвакуумный насос 4, диффузионный насос 5, работа которого обеспечивается нагревательным элементом 17, вентилятор 18, блок питания высоковакуумной ловушки 19. Через стабилизатор 20 включается блок питания 21 устройства нагружения образца, вакуумметр 9, электронный потенциометр 15, рзле времени 22, блок питания 23 устройства внедрения индентора, блок питания 24 осветителей, тензостанция 25 и двухкоординатные самопишущие потенциометры 26.

Рис. 158. Влияние примесей внедрения кислорода (а) и азота (б) на вязкие свойства железа

Применение чистых сталей по фосфору в первую очередь, а также по примесям внедрения (кислорода, азота, водорода) и цветным металлам (олова и др.) еще более эффективное средство, чем дополнительное легирование молибденом или вольфрамом для устранения склонности к отпускной хрупкости второго рода.

Ранее было показано, что совместным электрохимическим осаждением с использованием гальванопластики возможно получение слоев NbaSn для применения их в СВЧ-струкггурах. При этом, ДЛЯ достижения оптимальных СВЧ-хирактеристик рекомендуется наносить слои NbaSn с содержанием в них за на 0,6 —1,5 ат.% ниже етехиометриче-ского состава [1]. Однако изготовление высокодобротных СВЧ-систем невозможно без изучения связи сверхпроводящих свойств с чистотой материала. Известно, что электрофизические параметры СВЧ-структур ухудшаются когда содержание определенных примесей в рабочем материале составляет 10'а, а иногда 10'6%. Поэтому необходимо использовать материалы с минимальным содержанием примесей. Если содержание примесей замещения остается стабильным во времени, то содержание примесей внедрения в рабочем слое сверхпроводника зависит от предыстории изделия, окружающей среды и видов обработки как самого сверхпроводящего слоя, так и подложки перед нанесением этого слоя. Целью пистон и (ей работы является изучение распределения примесей внедрения (кислорода, углерода, азота) на рабочей поверхности Nb:tSn в зависимости от условий подготовки подложки.

ружу. По мнению других исследователей, уменьшение работы выхода обусловлено ранее упомянутой перестройкой поверхностного слоя металла по схеме, приведенной на рис. 13. Реализация того или иного механизма внедрения кислорода в поверхностный слой металла зависит от особенностей его кристаллической структуры. Так, марганец имеет в поверхностном слое «дыры» шириной 0,45 нм и глубиной 0,17 нм, которые могут «захватить» атомарный кислород (rf=0,12 нм).

при темп-ре жидкого водорода аь технич. титана превышает 100 кг/мм2. Особое влияние на св-ва при низких темп-рах оказывает содержание элементов внедрения (кислорода и азота), а также железа. Для Т. с., применяемых при низких темп-рах, их содержание должно быть минимальным. В качестве жаропрочных обычно применяют сплавы ВТЗ, ВТЗ-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ8, ВТ9. Эти сплавы поставляются только в виде поковок и штамповок (кроме ВТ5-1); все остальные — также в виде листов, труб и профилей. Сплав ВТЛ1 применяется только для фасонного литья, из промышленных сплавов для фасонного литья широко применяется сплав ВТ5. Сварочная проволока изготовляется из технического титана ВТ1-0 и сплава с 2% А1.

Иван Павлович Бардин, большой энтузиаст широкого применения кислорода в доменном и сталеплавильном производстве, вместе с другим замечательным советским металлургом акад. М. А. Павловым еще в предвоенные годы ставит первые опыты по использованию кислорода сначала г. лабораториях, а потом в более крупных производственных масштабах. Несмотря на огромную занятость другими вопросами, он не оставляет «кислородную проблему» и в годы войны, принимая активное участие в работах специального Технического совета по внедрению кислорода в народное хозяйство. На заседаниях этого совета ученый неоднократно выступает с глубокими, содержательными докладами, доказывая выгоды внедрения кислорода.

Небольшие количества примесей внедрения — кислорода, азота, углерода (для ниобия и тантала — и водорода), а также таких примесей, как кремния, железа, никеля, кальция, серы, висмута и др., оказывают заметное влияние на свойства (и особенно на пластичность) тугоплавких металлов.

В настоящее время следует широко рекомендовать применение технического кислорода при сжигании топлива в топках паровых котлов. До сих пор трелятствиями для внедрения кислорода в топочную технику были высокая стоимость и 'большая затрата энергии на его выработку1. В связи с освоением новых способов получения технического кислорода стоимость его упала, а удельный расход энергии на 'производство кислорода понизился до 0,5 кет • ч/м3 [Л. 29]. И этот удельный расход энергии не является предельным, так как теоретически для выделения кислорода из воздуха требуется затратить значительно меньшую работу.

Рис. 158. Влияние примесей внедрения кислорода (а) и азота (б) на вязкие свойства железа

Применение чистых сталей по фосфору в первую очередь, а также по примесям внедрения (кислорода, азота, водорода) и цветным металлам (олова и др.) еще более эффективное средство, чем дополнительное легирование молибденом или вольфрамом для устранения склонности к отпускной хрупкости второго рода.

же упрочняется поверхность за счет внедрения кислорода, что и повышает усталостную прочность.

при темп-ре жидкого водорода оь технич. титана превышает 100 кг/мм2. Особое влияние на св-ва при низких темп-рах оказывает содержание элементов внедрения (кислорода и азота), а также железа. Для Т. с, применяемых при низких темп-рах, их содержание должно быть минимальным. В качестве жаропрочных обычно применяют сплавы ВТЗ, ВТЗ-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ8, ВТ9. Эти сплавы поставляются только в виде поковок и штамповок (кроме ВТ5-1); все остальные — также в виде листов, труб и профилей. Сплав BTJ11 применяется только для фасонного литья, из промышленных сплавов для фасонного литья широко применяется сплав ВТ5. Сварочная проволока изготовляется из технического титана ВТ1-0 и сплава с 2% А1.