Зависимость затухания

лые пленки со слабыми защитными свойствами. Образование пленок, не имеющих защитных свойств, не уменьшает скорости окисления металлов, которая остается постоянной. Так, например, для магния в атмосфере кислорода зависимость увеличения веса от времени выражается прямой линией (рис. 101).

Рис. 101. Зависимость увеличения массы от времени при окислении магния в кислороде

Рис. 110. Зависимость увеличения

Рис. 112. Зависимость увеличения массы титана и его сплавов в воздухе при 800° С от продолжительности выдержки:

Рис. 175. Зависимость увеличения массы (мг/дм2ч) чистой меди от температуры:

Изнашивание стали 45, закаленной и отпущенной при 500 °С, стали 35ХГС, закаленной и отпущенной при 550 °С, а также армко-железа показало монотонную зависимость увеличения интенсивности изнашивания с ростом нагрузки (фиг. 18 и 19).

соте, а на рис, 6.9 представлена зависимость увеличения высоты кладки от флюенса нейтронов.

образца в вакууме (за 1 мин до 650°) и быстрого охлаждения окисная пленка становится хорошим проводником и при комнатной температуре. Привес таких образцов после выдержки в воде при температуре 316° С в четыре—пять раз больше, нежели у образцов, не подвергавшихся быстрому нагреву и охлаждению. Такое положение вызвано, видимо, тем, что при быстром нагреве и охлаждении сплошность пленки нарушается. При коррозии циркония и в воде, и в паре, метка из окиси хрома, нанесенная перед испытанием на поверхность металла, остается на поверхности раздела окисная пленка — среда [111,230]. Это обстоятельство свидетельствует о том, что пленка растет на поверхности раздела металл — пленка, а кислород диффундирует через пленку. В начальный период коррозии масса образца увеличивается за счет образования на его поверхности окисной пленки. В логарифмических координатах зависимость увеличения массы образца от времени выражается прямой линией. По прошествии определенного промежутка времени с повышением температуры масса образца резко увеличивается, что объясняется разрушением окисной пленки. Интересно отметить, что разрушение пленки во время коррозии в воде и паре в интервале температур 316—400° С начинается в тот момент, когда увеличение массы образца составляет 35—40 мг/дм* [111,231]. В воде при температуре 316 и 360° пленка начинает разрушаться, масса образца увеличивается на 34,6 мг/дм?; в паре при температуре 400° С и давлении 150 am, этот процесс начинается при увеличении ее до 41,6 мг/дм2. В случае окисления на воздухе при температуре 600—800° С пленка начинает разрушаться, когда масса образцов увеличивается на 100 мг/дм2 и выше. Однако в этом случае [111,232] увеличение массы образца обусловлено не только образованием окисной пленки, но и диффузией значительного количества кислорода в металл. Таким образом, и в этом случае увеличение массы, которому отвечает начало разрушения окисной пленки на поверхности циркония, очевидно, приближается к указанному выше значению. На участках металла, подвергшихся пластической деформации, сцепление пленки с поверхностью металла ухудшается. На основании изложенного можно полагать, что при образовании тонких пленок наблюдается структурное соответствие между кристаллической решеткой окисла и металла. С ростом толщины пленки вследствие разницы структур окисла и металла возникает напряжение, увеличивающееся с толщиной окисла. При некоторой толщине пленки" эти напряжения вызывают ее разрушение. Э. С. Саркисов [111,233], исследуя Структуру окисной пленки, образовавшейся при окислении циркония в сухом кислороде и паре, нашел, что в процессе 8-часового окисления металла при температуре 156° С толщина окисной пленки достигает нескольких атомарных слоев. При температуре 170—300° С образуется тонкий окисный слой, состоящий из кубической или тетрагональной двуокиси циркония, ориентированной определенным образом по отношению к поверхности металла. Под этим окислом находится моноклинная

Кроме воздействия на пластические свойства и предел ползучести скопления вакансий, возникающих при облучении быстрыми нейтронами, могут вызывать довольно значительное увеличение объема [5] при образовании вакансионных пор, которые можно наблюдать с помощью электронного микроскопа. На рис. 8.2 по-» казано увеличение объема, которое наблюдалось в аустенитной стали 316 и сплавах типа РЕ\6. Этот эффект можно воспроизвести в ускорителях, и если допустить, что эффекты от обоих видов облучения одинаковы, то при эквивалентном числе смещений на 1 атом можно сделать выводы о распухании материалов активно» зоны реакторов на быстрых нейтронах. На рис. 8.3 показана зависимость увеличения объема от температуры для образцов, облученных в ускорителях. Холоднодеформированный материал менее склонен к распуханию, чем отожженный, вероятно, вследствие ограничивающего действия закрепленных дислокаций на переме-

Таким образом, найдена зависимость увеличения объема рабочей среды испарительной системы от времени.

где А/С=СДа]/ла, и происходит не только изменение напряжений, но и рост трещины. Это предположение подтверждено результатами многих последующих исследований, и большинство данных о распространении трещин описывается функциональной зависимостью от ДАТ. Например, на рис. 8.24 показана зависимость увеличения размера усталостной трещины от коэффициента интенсивности напряжений. Скорость роста трещины da/dN, характеризуемая наклоном кривых зависимости а от N, возрастает как при увеличении нагрузки, так и при увеличении длины трещины. Поскольку размах коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины Д/С также увеличивается с увеличением нагрузки и длины трещины, ясно, что скорость роста трещины связана с размахом коэффициента интенсивности действующего напряжения.

Результаты работы представляют в виде заполненных форм № 10 или 11 и диаграммы, указывающей зависимость увеличения веса (в мг/см^) от продолжительности испытания; кроме того, для первой части работы строится график, указывающий зависимость изменения веса (в мг/см'^ за 40 мин) от температуры.

Размер зерна оказывает очень большое влияние на коэффициент рассеяния ультразвуковых волн (см. § 1.2), поэтому структуру контролируют по затуханию ультразвука. Отношение длины волны К к среднему диаметру зерна выбирают в диапазоне от 4 до 15. На частотную зависимость затухания значительное влияние оказывает статистика распределения зерен по размерам.

Рис. Ц2. Зависимость коэффициента затухания продольных L и поперечных Т волн от частоты f в алюминии (А1), магнии (Mg), меди (Си) при различной средней величине зерна Б

Рис. П.З. Зависимость коэффициента затухания продольных (сплошные линии) и поперечных (штриховые линии) волн от частоты в армко-железе при различной средней величине зерна D

Рис. П.5. Зависимость затухания

Рис. 7. Зависимость затухания УЗК от размеров кристаллов D поликристалли» ческих тел и основные причины, обусловливающие затухание

Хофер и Олсен [5] при помощи аппаратуры, измеряющей затухание ультразвуковых волн, контролировали наличие начальных дефектов, а также поврежденность образцов при растяжении или циклическом нагружении. Ранее они отметили, что образцы, вырезанные из толстостенных цилиндров и подверженные испытанию на межслойный сдвиг, испытывают резкое снижение межслой-ной сдвиговой прочности, соответствующее определенному уровню затухания ультразвука. В последующей работе Хофер и Олсен [5] обнаружили, что разрушению образца нельзя приписать некоторого определенного уровня затухания. Однако графическая зависимость затухания от log долговечности оказалась очень крутой для образцов с малым временем жизни. Они сделали вывод о необходимости дополнительных экспериментов.

Рис. 42. Зависимость затухания амплитуды маятника-диспергометра от химического взаимодействия кальцита с различными средами:

Рас. 46. Зависимость затухания амплитуды маятника-дислергометра от химического взаимодействия кальцита с различными средами: 1 — сухой СаСО3; 2 — вода; 3 — СН3СООН (конц.); 4 — 50%-ная СН.СООН; 5 — 10%-ная H2SO4: 6 — 10%-ная H2SO4 + 0.3 г/л КПИ-3

Из табл. 8 видно, что недопустимой является средняя величина зерна металла более 80 мкм. Следовательно, требовалось установить значения частот ультразвука /г и /2, при которых выполнялось бы условие, что К = 0 при средней величине зерна d > > 80 мкм и К > 0 при d < 80 мкм. Для этого исследовали зависимость затухания ультразвуковых поперечных волн в нержавеющей хромоникелевой стали от величины зерна металла. Предварительные опыты показали, что в сталях 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9Т наблюдается приблизительно одинаковое затухание ультразвука при одной и той же величине зерна. Поэтому дальнейшие исследования проводили на образцах труб из стали 12Х18Н9Т. Результаты этих исследований показаны на рис. 45.

На рис. 66 приведена частотная зависимость затухания УЗК в металле шва различных

сталей в интервале от 2 до 6—12 МГц. Наиболее резкий рост затухания УЗ К при повышении частоты наблюдается в стали ОБХН28МДТ, не содержащей а-фазы. По мере возрастания содержания а-фазы в металле шва частотная зависимость затухания становится менее резкой. Наименее интенсивный рост коэффициента б наблюдается в металле наплавки, содержащем 68% ферритнои фазы, и в стали СтЗ. Таким образом, увеличение содержания ферритнои фазы приводит к снижению затухания УЗ К в металле шва аустенитных и аустенитно-ферритных сталей. Анализ кривых частотной зависимости затухания УЗК в основном металле различных сталей свидетельствует о том, что содержание ферритнои фазы в нем не оказывает существенного влияния на затухание УЗК (рис. 67). Оно определяется размерами структурных составляющих и величиной зерна металла. Во всех рассмотренных случаях коэффициент б определяли как среднее из многих измерений на каждом из параллельных образцов, при этом в отдельных точках он отличался на 50—100%. Из этого следует, что определение коэффициента затухания УЗК лишь дает приблизительное, качественное представление о состояния структуры металла различных зон сварного соединения. Поэтому наряду с определением коэффициента затухания использовали другие способы ультразвукового структурного анализа сталей, в частности, иммерсионный способ сканирования вдоль шва и основного металла и поперек шва с наблюдением изменений амплитуды сигнала продольных колебаний на определенной частоте УЗК и контактный способ с использованием поперечных волн.