Термическая анизотропия

ДЛЯ ЭТИХ направлений, предел упругости или предел текучести разнятся уже заметно. Надлежащая термическая обработка деформированного металла снимает анизотропию или, по крайней мере, уменьшает ее. [c.41]

Упрочнение металла при наклепе объясняется увеличением числа дефектов кристаллического строения (дислокаций, вакансий, междоузельных атомов), а также торможением дислокаций в связи с измельчением блоков и зерен, искажением кристаллической решетки В результате наклепа образуется текстура, обладающая значительной анизотропией свойств В некоторых случаях наклеп является единственным способом упрочнения металлов и сплавов, которые не упрочняются термической обработкой, например, чистые металлы, однофазные сплавы твердых растворов. [c.26]

Некоторое представление о теплофизических свойствах композиционного материала типа Мод 30 можно получить из табл. 6.9. Теплоемкости матрицы и материала мало различаются, и влияние углеродного волокна на значение теплоемкости незначительно. Коэффициенты теплопроводности и линейного расширения а во многом определяются анизотропией матрицы, а также пористой структурой. При высоких температурах (выше 1127 °С) термическое расширение быстро закрывает начальные поры и трещины, поэтому термические свойства композиционного материала приближаются к свойствам твердой фазы углерода [98]. Температурный коэффициент линейного расширения высокоплотного пироуглерода характеризуется высокими значениями в трансверсальном направлении, что в меньшей степени проявляется для композиционного материала. [c.178]

Анизотропию, вызванную локальной термической обработкой металла, чаще всего используют при измерении двухосных остаточных напряжений путем измерения скорости ультразвука в ис-следуе.мом материале. [c.330]

Для исключения влияния исходной анизотропии свойств и возможного наклепа материала во время изготовления образцы, вытачиваемые из прутка диаметром 40 мм, проходили термическую обработку — нормализацию. [c.107]

Очевидно, наиболее неблагоприятно сочетание высокой концентрации напряжений и низкой сопротивляемости разрушению материала. Такие случаи имеют место в сварных конструктивных узлах, форма которых вызывает местную концентрацию напряжений. Одновременно в результате сварки получается большая анизотропия свойств материала между материалом шва, зоной термического влияния и исходным материалом конструкции. [c.267]

Практическая бесплодность дальнейших уточнений легирующего состава конструкционных марок стали и вместе с ней необходимость решения комплексной проблемы повышения прочности и надежности путем упрочняющей обработки выдвинули в начале 60-х годов на первый план задачу улучшения металлургического качества стали. Многочисленными исследованиями было показано, что серьезным препятствием к использованию возможностей термического, а равно и термо-мехапического упрочнения стали являются ее дефекты металлургического происхождения неметаллические включения, газы, анизотропия (неодинаковость) механических свойств, ликвационные образования, дефекты кристаллизационного строения. [c.197]

Отличие графита по свойствам, в том числе размерной стабильности при облучении, можно использовать при монтаже кладок по зонам, создавая тем самым менее напряженные условия работы графитовых блоков. Отличительной особенностью графита, предложенного в патенте [118], является его равномерное термическое расширение по трем осям, что достигается с помощью пластифицирующей добавки. Следует отметить, что описанные выше приемы повышения изотропности свойств графита не устраняют полностью анизотропию этих свойств, так как процесс прессования из технологии не исключен. Для снижения влияния анизотропии свойств на размерную стабильность предлагается (120] графитовую кладку собирать по высоте из блоков таким образом, чтобы их оси прессования в соседних слоях были повернуты на 90° (рис. 6.22). [c.251]

После изготовления оболочек применялся сокращенный отжиг при температуре 350°С в течение 3 ч с последующим охлаждением на воздухе. Такая термическая обработка позволяет устранить остаточные напряжения в оболочках, связанные с пластическим деформированием при вытяжке, достичь относительного постоянства структурного состава сплава в интервале температур 150—250°С и частично устранить исходную анизотропию катаного листа [78]. Геометрические размеры оболочек радиус в плане а=125 мм, толщина у внешнего контура /i[=l мм, толщина в вершине (для замкнутых в вершине оболочек) Ло=0,82 мм, радиус внутреннего контура (для открытых оболочек) Гк=50 мм, толщина у внутреннего контура /io,4=0,9 мм. Высота над плоскостью для замкнутых в вершине образцов 7,31—7,71 мм, для образцов, открытых в вершине (до выполнения в них центрального отверстия), — от 7,23 до 7,36 мм. Температура испытаний Г=200°С. [c.91]

Анализ полученных данных показывает, что между опытными данными для пленок и прослоек прослеживается определенная корреляция, свидетельств>(ющая о единой природе, порождающей анизотропию термического сопротивления. Очевидно, что, как и для вытянутых пленок, причиной анизотропии термического сопротивления клеевых прослоек следует считать ориентацию структурных элементов в плоскости склеивания. Другое дело, что сам процесс ориентации при отверждении клеевых прослоек отличается целым рядом специфических особенностей в сравнении с вытяжкой полимерных пленок. Во-первых, в процессе отверждения полимер прослойки проходит через несколько стадий состояния, сопровождаемых фиксацией ориентированных структурных элементов в плоскости склеивания. Во-вторых, наличие поверхностей субстратов накладывает ограничения на подвижность цепей и их составляющих. Например, при напряжении 10-10 Па пленки из ПС растягиваются при температуре 483 К в течение 2 с более чем в 2 раза [Л. 70], в то время как даже при значительно больших значениях внутренних напряжений растяжение клеевой прослойки практически незаметно. Такое положение вызвано адгезионным сцеплением частей цепей с поверх- [c.55]

Приведенные выше положения позволяют рассмотреть условия, при которых имеет место наибольшая ориентация структурных элементов клеевой прослойки, а следовательно, и анизотропия термического сопротивления. Поскольку модуль упругости падает с ростом температуры (так же как и плотность сетки физических связей), [c.62]

Рис. 2-11. Зависимость между пределом прочности при равномерном разрыве клеевого соединения с прослойкой из ПС и относительной величиной изменения анизотропии термического сопротивления.

Сопротивление детали паровой турбины малоцикловой термической усталости в значительной мере зависит от наличия концентраторов. Для области действия термической усталости следует говорить не о концентрации напряжений, а о концентрации деформаций. К концентраторам следует отнести не только неравномерности поверхности детали (надрезы, выточки, острые кромки, отверстия), но также неоднородность структуры и механических свойств (анизотропия), вызываемые несовершенной термической обработкой, наклепом и т. д. Ускорение образования трещин термической усталости при наличии концентраторов подтверждается многочисленными экспериментами. Так, например, мелкие неровности на поверхности деталей оказывают существенное влияние на появление трещин. При грубой шлифовке, когда высота неровностей доходит до 2,5 мкм, число циклов, вызывающее трещины, оказывается втрое меньшим, чем при более чистой обработке, когда высота неровностей равна 0,25 мкм. Большое значение имеет не только чистота поверхности, но и ориентация неровностей (рисок) относительно направления термических напряжений. [c.23]

Любое поликристаллическое тело в процессе кристаллизации может получить плоскости спайности граней монокристаллов по всем кристаллографическим осям. Если учесть анизотропию монокристаллов, то вероятность образования спайности по граням с одинаковыми анизотропными свойствами будет значительно меньшей, чем с разными. В таком случае при термическом расширении тела в плоскостях спайности могут возникать значительные напряжения вследствие разности коэффициентов расширения, а после достижения барьера активации в поликристаллах — вязкое скольжение граней. После возвращения тела к начальной температуре внутри его могут появиться новые фиксированные состояния, а значит, другая длина тела. Кроме того, как показали исследования ряда авторов, при наложении на тело внешних напряжений в нем происходит поворот зерен в такое положение, при котором ось наименьшего сопротивления в монокристаллах располагается по направлению действующего напряжения. В рассматриваемом нами случае это явление может иметь место. Возникающие в спайностях напряжения могут привести к переориентации зерен, и ось с меньшим сопротивлением (по модулю Юнга) соответствует большему коэффициенту расширения при нагревании (сжатия прц охлаждении). А это значит, что после прохождения цикла нагревание — охлаждение поликристалл будет иметь меньшую длину, т, е. произойдет упорядочение монокристаллов относительно друг друга. [c.211]

Термические напряжения могут возникать также вследствие анизотропии свойств (в макроскопическом масштабе) и различия теплофизических и механических характеристик (коэффициента линейного расширения, теплопроводности, модуля упругости) отдельных структурных составляющих гетерогенных сплавов. [c.4]

Таким образом, при термоциклировании сплавов алюминия с медью, кремнием и цинком происходит необратимое увеличение объема и развитие пористости. Одним из необходимых условий образования пор является оплавление. Ускорение охлаждения, как и в случае малорастворимых примесей, способствует возрастанию объема. Результаты исследования влияния различных факторов на реет алюминиевых сплавов при термоциклировании с оплавлением в общем согласуются с данными работ [210—212], полученными на анизотропном в отношении термического расшкреиия кадмии с примесями. Вместе с тем вследствие различной склонности сплавов к росту и отсутствия напряжений термической анизотропии необходим обстоятельный анализ влияния оплавления. В качестве независимых факторов, вызывающих увеличение объема и развитие пористости, могут служить термические напряжения, газы и чередую- [c.119]

Термаллой — см. Термомагнитные сплавы Терменол — см. Магнитномягкий сплав высоко-проницаемый Термическая анизотропия 1—88 Термическая обработка, дефекты металлов 1 — 261, 262 [c.522]

Отметим, что в лазере с таким декартовым характером наведенной анизотропии можно успешно поляризовать излучение, используя и обычный прием — размещение поляризатора внутри резонатора. Следует лишь следить за тем, чтобы главные оси его были параллельны осям л и у при такой взаимной ориентации этих элементов изменений состояния поляризации, выделяемой поляризатором, при проходе через термически-анизотроп-ный активный элемент происходить не будет и дополнительные потери излучения при обратном проходе света через поляризатор не возникают. [c.97]

АНИЗОТРОПИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ- Этот случай анизотропии может привести к существенным изменениям в структуре, а значит и в свойствах, если тело подвергается термоцик-лированию. Такая обработка с небольшим числом циклов может встретиться в процессе пластической деформации. [c.297]

Коэффициент а термического расширения (КТР) существенно анизотропен для некубнческих кристаллов. В гексагональных кристаллах эта анизотропия тем сильнее, чем больше с/а отличается от 1,633. КТР соответственно при параллельном и перпендикулярном расположении к оси С равен для Mg (с/а= 1,624) 25-10- и 25,4Х [c.297]

Аккомодация 177 Анизотропия механических свойств 292 пластических свойств 500 термического расширения 297 Атмосфера Коттрелла 91 [c.579]

Основные физические рвойства электротехнической стали следующие температура Кюри 0 = 768° С, намагниченность насыщения при 20° С = 2,15 тл (21 580 гс), плотность 7,874 г/см , константа магнитной кристаллической. анизотропии /С = 4,2-10 джУм (4,2-10 эрг/см ), константа магнитострикции может изменяться от 5-10 до —5-10 . Удельное электросопротивление р и магнитная проницаемость .i зависят от содержания в стали примесей, которое может изменяться в зависимости от способа ее получения и условий термической обработки. [c.132]

При определенном соотношении между никелем и железом магни-тострикция и анизотропия сплава переходят через нуль, и сплав приобретает высокую магнитную проницаемость. Это используется в пермаллоях по содержанию никеля сплавы в основном делятся на две группы . высоконикелевые — с содержанием никеля 78,5% и низконикелевые с содержанием никеля до 50%. Низконикелевые пермаллои при 50% Ni имеют до 4000 р.г ах До 45000 индукция достигает 1,5 тл, р = 45-10" ом-см. Удельное сопротивление при введении Si молено повысить до 90 -10" ом-см, но ири этом снилеается индукция Bs = 1,0 тл. Указанные характеристики обеспечиваются лишь ири определенной термической обработке. Высоконикелевые пермаллои помимо Ni (72—80%) содерлеат таюке легирующие добавки [c.236]

Статистические исследования показали, что величина этого коэффициента может существенно изменяться в зависимости от места и направления вырезки образца. Это связано с тем, что у титана, как и у других гексагональных металлов, тепловое расширение зависит от ориентации кристаллов. Определение анизотропии термического расширения по данным температурной зависимости параметров решетки показало большее удлинение по оси с, чем по оси а. Различие составляет 10 — 20 %. Например, увеличение степени обжатия при волочении от 0 до 40 % приводит к возрастанию а с 8,4-10" до 9,9 10" °СГ . Дальнейшее увеличение степени обжатия не приводит к изменению текстурованности и не влияет на а. Отжиг при 400 —900°С также не влияет на величину а и только отжиг при 1100— 1200°С, при [c.7]

В общем случае под анизотропией акустических свойств металла понимают изменение скорости распространения и коэффициента затухания в зависимости от кристаллографического направления. Она обусловлена анизотропией механических свойств (модуля упругости, пределов прочности и пластичности и др.). Рассмотрим причины анизотропии акустических свойств. Одна из них — это структура материала. Она наиболее ярко проявляется в металлах с крупнозернистой структурой, имеющих транскри-сталлитное строение, т. е. когда кристаллиты имеют упорядоченное строение и их продольные размеры больше поперечных. Примером могут служить титан, аустенитные швы, медь. Вторая причина —термомеханическое воздействие в процессе изготовления проката, которое делает его структуру слоистой, так как волокна металла и неметаллические включения в процессе деформирования оказываются вытянутыми вдоль плоскости листа. Третья —локальная термическая обработка материала, которая обусловливает возникновение напряжений и, как следствие, изменение механических свойств материала. [c.317]

Установлено, что коэффициенты термического расширения однонаправленного композита в осевом направлении отрицательны и малы по абсолютной величине, а в поперечном направлении принимают большое положительное значение. Совместное влияние анизотропии и низкой прочности при поперечном растяжении вызывает возникновение температурного растрескивания в ортогонально армированных пластиках в результате их охлаждения ниже температуры отверждения. [c.366]

Ортогонально армированные под углами 0 и 90° образцы, изготовленные горячим прессованием из листов препрега, содержат температурные трещины. Они обусловлены низкой прочностью на поперечное растяжение и остаточными термонапряжениями, возникающими при охлаждении в пресс-форме из-за анизотропии коэффициентов термического расширения. [c.381]

Для одноосноармированного композиционного материала характерна большая степень анизотропии термического расширения например, коэффициент линейного расширения алюминиевого сплава (2024), армированного волокном борсик, в зависимости от угла относительно направления волокон изменяется от 5,9 X X Ю- до [166]. [c.226]

Особенности поведения волокнистых композиционных материалов при термоциклировании, заключающиеся в анизотропии линейного расширения и накоплении значительных термических напряжений, следует учитывать при конструировании из них деталей и элементов конструкций. Это особенно относится к тем случаям, когда композиционный материал используется совместно с обычными металлами в узлах конструкций и большая разница коэффициентов линейного расширения может привести к возникновению напряжений в местах соединений, снижаюш,их эффективность от использования композиционного материала. [c.226]

Показатель анизотропии формоизменения представляет собой алгебраическую раз-аость H3NfeHe( Hft размеров в параллельном и перпендикулярном направлениях н пропорционален разности коэффициентов термического расширения, измеренных в этих направлениях (см. рис. 4.7). [c.171]

Например, конструкционные углеродистые и низколегированные марки стали высокой чистоты, Г ыплавленные в электропечах, при укове более 2 (в особенности после термической обработки) изменяют механические свойства незначительно. Даже при больших уковах в стали с низким содержанием серы и фосфора механические свойства в продольном и поперечном направлениях отличаются друг от друга незначительно, а при ковке армко- хелеза анизотропия свойств при уковах выше 1,5 отсутствует. [c.57]

Для объяснения экспериментальной зависимости радиационного )оста от кристаллографического направления удлинение вдоль 010], сокраш,ения с такой же скоростью в направлении [100] необходимо, чтобы суш,ествовала асимметрия в распределении петель различного знака. Наличие такой асимметрии объясняется анизотропной структурой решетки а-урана. Так, по мнению Бакли, которое разделяют и другие исследователи [4], вакансионные петли с вектором Бюргерса [100] образуются в результате захлопывания центральной вакансионной зоны, чему способствуют напряжения, обусловленные анизотропией коэффициента термического расширения, и направления из-за анизотропного характера фокусирующих столкновений. [c.203]

В соответствии с этой моделью предполагается, что напряжения в термическом пике преодолевают анизотропию энергии дислокационной петли и заставляют вакансии и междоузлия собираться в плоские скопления на различных кристаллографических плоскостях. вызывая тем самым изменение формы кристалла. Модель Бакли, которая предсказывает удлинение вдоль оси а из-за образования межузельных петель в призматических плоскостях и сжатие вдоль с из-за образования петель вакансионного типа в базисных плоскостях, нашла широкое распространение. Хескет и другие исследователи [35] установили соответствие этой модели их результатам, а Бакли 13] сообщил, что данные электронно-микроскопических исследований структуры облученных образцов согласуются с его гипотезой. [c.208]

Вероятно, такого типа стали целесообразно разрабатывать для крупногабаритных поковок высокий температурный интервал мартенситного превращения обеспечивает простую и надежную термическую обработку, отсутствие опасности местной стабилизации аустенита из-за неравномерности охлаждения. Отсутствие б-феррита в структуре способствует уменьшению анизотропии, отсутствие титана и низкое содержание углерода уме11ьшает опасность образования карбидной сетки при охлаждении поковок. [c.134]

Известно Л. 72], что внутреиние напряжения клеевых прослоек можно в значительной мере релаксировать путем отжига. Аналогично ведут себя зафиксированные в напряженном состоянии растянутые полимерные пленки. Очевидно, если в процессе отжига находящихся в напряженном состоянии пленок и прослоек будут получены качественно идентичные результаты значений термического сопротивления, то это лишний раз будет свидетельствовать о единой природе анизотропии тепловых свойств напряженных клеевых прослоек и ориентированных пленок. [c.56]

Полученное выше соотношение между G и he осуществимо лишь в тех пределах значений переменных,в которых свойства полимера описываются энтропийной теорией высокоэлаетичности. Это подтверждается равенством между значениями Од, подсчитанными по анизотропии термического сопротивления, и значениями Ge (рис. 2-10), определенными по измерению модуля упругости клеевой прослойки на основе ПС. Отсюда можно видеть, что процесс ориентации обусловлен исключительно энтропийным механизмом упругости. При этом плот- [c.61]

При рассмотрении вопроса взаимосвязи между структурой и свойством клеевой прослойки представляет интерес возможная корреляция между когезиоиной прочностью и анизотропией термического сопротивления, а следовательно, и степенью ориентации ее структурных элементов. С этой целью автором исследовались образцы из стали 45 с клеевой прослойкой на основе ПС в ксилоле толщиной 0,22 мм. Исследования термического сопротивления и прочности при разрыве проводились при 62 [c.62]

Под термической усталостью понимают появление в детали трещин вследствие действия циклических термических напряжений [4]. Эти напряжения возникают при отсутствии возможности свободного изменения геометрических размеров детали. Трещины термической усталости появляются после некоторого числа теплосмен. Исследования Ю. Ф. Баландина показали, что еще до образования трещин термической усталости в материале происходят необратимые структурные изменения, влияющие на кротковременные и длительные характеристики металла. Эти изменения могут также вызвать изменение размеров детали. Первые трещины термической усталости возникают на поверхности изделий и трудно различимы, особенно на литых необработанных поверхностях. При последующем увеличении числа циклов количество трещин и их размеры возрастают. Образуется сетка трещин, возникают разрывы стенок, и деталь разрушается. Следует учитывать, что действие теплосмен на деталь, как правило, происходит одновременно с действием механических нагрузок (от давления, центробежных сил и т. п.), остаточных напряжений, коррозионной среды, и т.д. Таким образом, повреждения детали определяются суммарным действием всех перечисленных выше факторов. Следует отметить, что при анизотропии свойств металла детали, т. е. при различных коэффициентах линейного расширения, могут появиться термические напряжения второго рода. [c.22]

Коэффициент запаса прочности зависит от многих факторов, к которым можно отнести разброс свойств данного металла по пределу текучести, пределу длительной прочности и пределу ползучести, анизотропию свойств металла детали, масштабный фактор и механические характеристики при одноосном напряженном состоянии. К этим факторам можно отнести также возможность пульсирующей нагрузки (с переменными интервалами по времени и температуре), степень корродирования (и вид его) по времени и эрозионный износ. Большое значение имеет степень ответственности детали, в частности — опасность в случае аварии для персонала станции, особые пусковые и аварийные режимы, термические напряжения, переходная температура хрупкости, состояние поверхности, уровень остаточных (в том числе в поверхностном тонком слое) напряжений, концентрация напряжений и целый ряд других важных факторов. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...