Водород, вязкость

Кислый мартеновский процесс. Этим способом выплавляют качественные стали. Поскольку и печах с кислой футеровкой нельзя навести основной шлак для удаления фосфора и серы, то применяют шихту с низким содержанием этих составляющих. Стали, выплавляемые в кислых мартеновских печах, содержат меньше водорода н кислорода, неметаллических включений, чем выплавленные в основной печи. Поэтому кислая сталь имеет более высокие механические свойства, особенно ударную вязкость и пластичность, и ее используют для особо ответственных деталей коленчатых валов крупных двигателей, роторов мощных турбин, шарикоподшипников. [c.35]

В составе активных плавленых флюсов всегда имеются фториды, главным образом СаРг, назначение которого сводится не только к регулированию температуры плавления и вязкости шлака, но и к связыванию водорода в более устойчивые соединения, чем пары воды, что предотвращает поглощение водорода металлом при сварке. [c.376]

Ударная вязкость стали при обычных температурах испытаний в результате наводороживания резко уменьшается и достигает минимальных значений при концентрации водорода 8-20 мл/100 г металла [18]. [c.15]

Таблица 16,4. Вязкость газообразного водорода при различных давлении и температуре, 10 ° Па-с [3]

Из приведенных рассуждений вытекают следующие выводы. В случае водородного роста трещин можно выделить три состоя-, ния, которым отвечают три интервала изменения коэффициента К [374, 435]. Первое состояние характеризуется тем, что физикохимические процессы в данной системе металл — водород не обеспечивают выполнение условий начала роста трещины. Этому состоянию соответствует интервал изменения К S К,л, где K,h — пороговый коэффициент интенсивности. Второе состояние характеризуется медленным докритическим подрастанием трещин при Kth < К < /Сн, когда рост трещины тормозится процессами доставки водорода в очаг разрушения. Здесь Кся — критический коэффициент интенсивности в условиях водородного охрупчивания материала. Наконец, третье связано с закритическим ростом трещины при К > Ксн, обеспечиваемым при данном распределении водорода в системе чисто механическим фактором — уровнем нагружения. В последнем случае развитие трещины по своему характеру (но не по микромеханизму роста) близко ее развитию при статических испытаниях в обычных условиях. При этом параметр трещиностойкости по физическому смыслу наиболее близок к характеристике обычной вязкости разрушения Ki (хотя, вообще говоря, ей не тождествен). [c.326]

По принципу действия и конструкции газовые опоры аналогичны гидростатическим опорам с жидкостным трением. Отличие состоит лишь в том, что разделяющей средой в них являются газы (воздух, водород, гелий, аргон), имеющие малую вязкость. [c.471]

Ударная вязкость отожженного после ковки технически чистого титана ВТ1—о резко падает с увеличением содержания водорода от 1.6 МДж/м при 0,002 % Н до 0,8 МДж/м при 0,01 % Н и до 0,1 МД ж/ /м2 при 0,015 % Н. [c.85]

Радиационно-индуцированные изменения в органических молекулах связаны с разрывом ковалентных связей. Б простых органических соединениях радиационные эффекты невелики, но в полимерах они выражены более резко. Радиационно-индуцированные изменения в каучуках и пластиках отражаются на их внешнем виде, химическом и физическом состояниях и механических свойствах. В качестве внешних изменений можно рассматривать временные или постоянные изменения цвета, а также образование пузырей и вздутий. К химическим изменениям относятся образование двойных связей, выделение хлористого водорода, сшивание, окислительная деструкция, полимеризация, деполимеризация и газовыделение. Физические изменения — это изменения вязкости, растворимости, электропроводности, спектров ЭПР свободных радикалов, флуоресценции и кристалличности. Об изменениях кристалличности судят по измерениям плотности, теплоты плавления, по дифракции рентгеновских лучей и другим свойствам. Из механических свойств изменяются предел прочности на растяжение, модуль упругости, твердость, удлинение, гибкость и т. д. [c.49]

В эксплуатации разрушались болты из стали ЗОХГСА. Разрушение в трех случаях проходило по впадинам резьбы и в двух — по переходу от конусной части к цилиндрической по гру бым рискам от резца. Было установлено низкое качество вы полнения резьбы аварийных болтов надиры, риски, надрывы По этим дефектам наблюдалось множественное растрескивание В зоне ЗР излом имел хрупкий характер, в зоне долома наблю дались скосы с шероховатой поверхностью. В ряде случаев на поверхности излома наблюдались поперечные надрывы. Газовый анализ показал по-вышенное содержание кислорода (7,5— 8,0 см /100 г) и водорода (14,6—15,2 см /100 г) по сравнению с болтами неаварийной плавки (кислород 6,2 см ЮО г, водород 9,24 см ЮО г). Ударная вязкость образцов аварийной плавки была на 26% ниже повторная термическая обработка повысила работу разрушения при статическом и ударном изгибе в среднем на 50 7о- Причиной разрушения болтов явилось некачественное выполнение механической обработки, наличие надиров и острых надрезов в сочетании с повышенной склонностью к хрупкому разрушению материала (высокое содержание водорода). [c.69]

В табл. 6.3 сопоставлены отдельные характеристики водорода и метана при использовании их в качестве энергоносителей. Отметим, что в объемном отношении удельная теплота сгорания водорода примерно раза в три меньше, чем метана. Однако его вязкость тоже втрое меньше вязкости метана. Поэтому про- [c.120]

Влияние выдержек при повышенных температурах на свойства нескольких титановых сплавов при низких температурах описано в работе [21]. Результаты работ по разработке сплава с улучшенными свойствами для криогенного применения приведены в работах [22, 23]. Задачей этих работ было создание сплава средней прочности, обладающего высокой вязкостью при температуре жидкого водорода. В результате был разработан сплав Ti—5А1—2,5Sn—2,5V—2,5(Nb-bTa) с пределом прочности при комнатной температуре, равным 925 952 МПа, и низкой чувствительностью к надрезу при [c.287]

Сварные трубопроводы. Легкость утечки водорода [2] обусловлена его специфическими физическими свойствами малыми вязкостью и молекулярной массой. Утечка жидкого водорода происходит в 50 раз быстрее воды. Течение водорода в газообразном состоянии в четыре раза превосходит утечку воздуха. Поэтому GA подчеркивает необходимость использования сварных трубопроводов, тщательного монтажа и испытания системы. [c.399]

Рис. 13, Влияние растворенного в металле водорода (S) на ударную вязкость технического титана и титановых сплавов [74. с. 436].

Наличие в металле эндогенных шлаковых включений, служащих концентраторами напряжений, сильно влияет на физикомеханические свойства металла шва, в частности, на его пластичность и ударную вязкость. При сварке низкоуглеродистых низколегированных сталей ударная вязкость достаточно большая и влияние концентраторов напряжений мало, но при сварке средне-и высокоуглеродистых и легированных сталей, запас пластичности у которых мал, влияние таких концентраторов может привести к образованию холодных трещин или замедленному разрушению при высоком уровне напряжений и при наличии других охрупчи-вающих факторов (водород). [c.373]

Однако, если в отсутствие водорода соответствие какой-либо Ашкромеханпческой модели вязкости разрушения (деформационной или силовой) данпому материалу достаточно лабильно и определяется преимущественно свойства.ми самого сплава, то при водородном охрупчивании реализация этого соответствия существенно зависит от распределения водорода вблизи вершины трещины и его влияния на значение Ое. [c.358]

Рис. 45.62. Гравитационная неустойчивость во Вселенной. По оси ординат отложено время от начала расширения Вселенной, по оси абсцисс — масса возмущения (р 1. возм). Отмечены момент f , когда сравниваются плотности вещества и излучения, и момент рекомбинации водорода Л1дж—джннсовская масса (минимальное значение массы, при которой начинается гравитационная неустойчивость) —максимальная масса возмущений, затухших к данному моменту времени под действием лучистой вязкости и теплопроводности 3=1 f85]

Здесь предполагается, что предельное критическое напряжение Ой зависит от концентрации водорода С в данном микрообъеме [381]. Расчет напряженно-деформированного состояния в окрестности вершины трещины [368] (рис. 41.3) показывает, что при л б эффективное напряжение Oef определяется практически растягивающим напряжением о , имеющим максимум при х = — Хш 26, а при а ss б в зависимости от значения параметра а в соответствии с (41.20) доминирующим фактором для напряжения Oef может оказаться интенсивность деформаций ер (см. рис. 41.5, а). Это, в частности, означает, что в отсутствие водорода, когда Ос можно считать константой, критическое условие (41.20) может быть выполнено при достижении в окрестности вершины трещины предельных деформаций е, или напряжений Оу. В связи со сказанным известные микромеханическпе критерии вязкости разрушения [253], основанные на понятиях критической деформации или критического напряжения, можно считать предельными случаями более общего критерия, получающегося из условия (41.20). Однако, если в отсутствие водорода соответствие какой-либо микромеханпческой модели вязкости разрушения (деформационной или силовой) данному материалу достаточно стабильно и определяется преимущественно свойствами самого сплава, то при водородном охрупчивании реализация этого соответствия существенно зависит от распределения водорода вблизи вершины трещины и его влияния на значение Ос. [c.334]

В начале 70-х годов началось интенсивное развитие специального раздела механики разрушения, посвященного вопросам трещипостойкости металлов и сплавов в условиях совместного воздействия коррозионных сред и длительных нагрузок. Первые исследования сопротивления росту коррозионных трещин с применением коэффициентов интенсивности напряжений касались длительного статического нагружения (коррозионного растрескивания). Было показано, что такие традиционно считающиеся мало активными среды, как вода, спирты, масла и т. п. вызывают докритический рост трещин в высокопрочных сталях при значениях коэффициента интенсивности напряжений К, существенно меньших вязкости разрушения Ki . В дальнейшем кардинальное воздействие коррозионных сред на докритический рост трещин было подтверждено и для ряда других высокопрочных сплавов. Исключение составляет рост трещин в условиях ползучести при повышенных температурах, а также в высокоуглеродистых низко-отпущенных сталях с мартенситной структурой. В последнем случае фактором замедленного разрушения может быть водород, оставшийся в металле после металлургического передела. [c.337]

На фиг. 5 приведено изменение ударной вязкости технического титана в за-аисимости от содержания примеси водорода после термической обработки по [c.362]

Фиг. 5. Ударная вязкость сплавов титан — водород (технический титан) осле закалки с 400 С и естествен-иого старения при комнатной температуре и после медленного охлаждения с температуры 400 С (по данным Леининга, Крэгхеда и Джаффи [5]) / — закалка с 400 С 2 —старение 1 сутки 3 — старение 1 неделю 4 — старение 1 мес. 5 — медленное охлаждение 6 - старение 6 мес.

Другой механизм, при котором возможно коррозионное растрескивание, заключается в образовании и развитии разрушения только за счет механических факторов. При этом предполагается [57], что коррозионная среда содержит ионы или компоненты, которые могут или диффундировать в металл, образуя хрупкую фазу (например, гидрид) в вершине трещины, или сегрегировать в районы, непосредственно прилегающие к трещине, способствуя зарождению новой трещины. В качестве специфического элемента обычно рассматривают водород, скорость диффузии которого может быть сопоставима со скоростью развития трещины. При этом многие исследователи [ 58 и др.] указывают на возможность образования гидридов, обладающих низкой пластичностью и вязкостью и затрудняющих пластическую деформацию металла перед вершиной трещины. По мнению В. А. Маричева и И. Л. Розенфельда [59, с. 5—9], следует учитывать эти возможности понижения когезивной прочности титановых сплавов под действием достаточно высокой концентрации водорода в твердом растворе. [c.58]

Пример Этого — результаты выполненного авторами совместно с О. А. Гунбиной фрактографического исследования поверхности излома закаленного сплава ВТ6, разрушенного В 3,0 %-ном растворе МаС1 (рис. 40). На поверхности излома отчетливо виден ручьевой узор, но отсутствует скол. Это является следствием того, что абсорбированный водород аккумулируется 3-фазой и не образует гидридов. Несмотря на наличие ручьевого узора, коррозионное растрескивание в данном сплаве не происходит. Уровень вязкости разрушения в коррозионной среде [c.67]

Как было показано выше, появление в структуре сплава фаз или сегрегаций легирующих элементов (или примесных атомов), обладающих более отрицательным потенциалом, чем матрица, приводит после нарушения пассивности к созданию более отрицательного компромиссного потенциала и усилению анодного тока. Скорость репассивации активной поверхности замедляется. Пример этого—сплав ВТ5-1, состаренный при 500°С в течение 10—100 ч. Вязкость разрушения в коррозионной среде этого сплава в состаренном состоянии 40,3 — 46,5 МПа /м. Излом темноюерый— характерный для коррозионного растрескивания. Однако достаточно этот же сплав подвергнуть закалке с 900—1000°С, обеспечивающей скорость охлаждения в интервале 400—600°С более 50 град/мин, как сплав становится нечувствительным к коррозионному растрескиванию. Величина вязкости разрушения поднимается до 93 — 108,5 МПа y/lA. Излом образцов становится светлым, как у металла, нечувствительного к коррозионному растрескиванию. В этом случае за счет устранения в структуре сегрегатов или упорядоченного а-твердого раствора (по алюминию) снижается величина анодного тока, уменьшается анодное растворение, создаются более благоприятные условия для репассивации поверхности после нарушения защитной пленки, в результате чего уменьшается возможность проникновения и диффузии водорода. [c.71]

При облучении алифатических углеводородов увеличивается вязкость образцов, удельный и молекулярный вес, уменьшается температура плавления, содержание водорода и выделение газообразных продуктов. Увеличение вязкости связано с процессами нолимеризации под воздействием радиации [52]. Количество газообразных продуктов радиолиза линейно увеличивается с увеличением дозы облучения. Газовая фаза состоит из 60—98% водорода с небольшим количеством метана и высших углеводородов. При этом ( (Нг) увеличивается, а G Yi ) падает по мере увеличения молекулярного веса и-углеводородов. В изо-замещенных соединениях ( (СН4) пропорционален числу концевых групп. Температура плавления и-углеводородов по мере увеличения дозы облучения вначале несколько падает, а затем повышается. Очень мала или почти отсутствует разница в характере и величине радиационных эффектов при облучении алифатических углеводородов различными видами радиации. [c.12]

Радиационная стойкость полисилоксанов (силиконов), по-видимому, зависит от молекулярного веса полимера и от природы замеш аюш их углеводородных групп. Высокомолекулярные полисилоксаны склонны к гелеобразованию при облучении, что, по-видимому, является следствием образования относительно небольшого числа поперечных связей. Как и в случае сложных эфиров и углеводородов, соединения ароматического типа (метилфенил) в отношении уменьшения радиационных повреждений, определяемых по увеличению вязкости, оказались более эффективными, чем алифатические соединения (диметил). Метилхлорфенилполисилоксан (GE 81406) обладает низкой радиационной стойкостью, и помимо гелеобра-зования происходит его разложение с выделении хлористого водорода. [c.123]

Ударная вязкость при легировании тантала изменяется мало, однако необходимо иметь в виду, что результаты, полученные на тонких образцах (2 мм) при испьгганиях на удар, малопоказательны. Вязкую составляющую в изломе не определяли, были лишь построены кривые ударной вязкости сплавов Та—Ti Ta-V Ta-Nb Та—Mo и Та—W (рис. 33). Для сплавов всех систем, кроме системы Та—Ti, ударная вязкость мало изменяется с понижением температуры. Это позволяет утверждать, что как у чистого тантала, так и у сплавов Ta-V (до 28 ат.% V), Ta-Nb (до 50 ат.% Nb), Та—Мо (до 5 ат.% Мо) и Та—W (до 4 ат.% W) порог хладноломкости ниже, чем температура кипения жидкого водорода (т. е. ниже -253°С). [c.37]

Авторы концепции водородного охрупчивания основную причину разупрочняющего воздействия среды видят в так называемой водородной хрупкости ма териалов [26, 41, 99]. Наличие в высокопрочных сталях растворенного водорода (1 см на 100 граммов металла) заметно сказывается на их прочности. Отмечено, что водород, закрепощая дислокации, уменьшает вязкость разрушения. Кроме того, наличие водорода в металле обусловливает высокие внутренние напряжения [94]. До настоящего времени еще нет полного единства взглядов на механизм водо-56 [c.56]

Длина чисто коррозионного подрастания трещины А1ц за цикл, равно как и количество абсорбированного за цикл водорода 0н J. определяются величиной э. д. с. гальванопары СОП - старая oil в трещине, а также кинетикой ее спада во времени. Следовательно, свойства СОП по месту разлома металла в электролите в комплексе с таким показателем, как вязкость разрушения, могут служить критериями прогнозирования стойкости материалов к коррозии под напряжением. [c.102]

Магниетермический цирконий (менее чистый, чем йодидный) имеет такие механические характеристики а[,ч=40ч-60 кГ/мм , а,. = 25- 26 кГ/мм , 6 = 21-5-30% и твердость по Виккерсу 150—180 кПмм . Уже при содержании всего 0,001% водорода сильно снижается ударная вязкость при низких температурах (водородная хрупкость) остальные характеристики изменяются мало. Злкалкой, при содержании водорода не >0,01%, можно зафиксировать пересыщенный раствор водорода в а-фазе и предотвратить падение ударной вязкости при комнатной температуре. [c.326]

Аустенитные стали имеют, как правило, однофазную микроструктуру. Основными исключениями являются присутствие б-феррита (при наличии в достаточном количестве стабилизирующих его элементов, таких как хром, кремний или титан) и образование (в некоторых сталях) индуцированного деформацией мартенсита. Мартенсит может быть представлен или о, ц. к. а -фазой, или г. п. у. 8-фазой, или обеими фазами вместе в зависимости от стали. Согласно некоторым данным присутствие б-фазы повышает стойкость против КР [66, 91, 96], хотя этот вывод мог быть более однозначным, если бы одновременно были исследованы и стали без феррита [66, 91]. При испытаниях в водороде, где основным эффектом является уменьшение параметра относительного сужения, наличие 6-феррита влияет на морфологию разрушения растрескивание происходит по границам аустенита и б-фазы [97]. В сталях 304А и 3095 такое изменение морфологии разрушения не сопровождалось дополнительным уменьшением относительного сужения по сравнению со сплавом без феррита [72, 97, 98], Можно предположить, что б-феррит способен оказывать влияние на распространение трещины либо как менее растрескивающаяся фаза, либо как фаза, в которой затруднен процесс электрохимического заострения вершины трещины (этот процесс будет более подробно рассмотрен в дальнейшем) [60, 64]. Поскольку при испытаниях в водороде этот процесс не происходит, в этих условиях (потери вязкости) роль б-феррита должна быть другой. [c.75]

Несколько параллелей можно провести также в области влияния микроструктуры на индуцированное водородом разрушение материалов. Наиболее общей из таких закономерностей является положительный эффект уменьшения размера микроструктуры, будь то размер зерна, пластинок мартенсита или частиц выделившейся фазы, например, видманштеттовых а-частиц в титановых сплавах. Положительное влияние этого фактора обычно отмечается также в связи с прочностью, вязкостью разрушения и сопротивлением усталости материалов, так что измельчение микроструктуры может служить примером того, как улучшение одних свойств сплава не влечет за собой очевидного ухудшения других параметров [64] (наиболее существенным исключением является высокотемпературная ползучесть, не рассматриваемая в данной главе). Таким образом, те исследования изменения свойств сплавов под воздействием окружающей среды, в которых размер микроструктуры остается неконтролируемым, просто игнорируют одну из важнейших переменных, даже в тех случаях, когда размерные эффекты не являются главным фактором, определяющим поведение системы. [c.119]

Эти испытания демонстрируют способность основного сплава 2219-Т6Е46 и его сварных соединений выдерживать нагрузку при повышенном давлении водорода при уровне интенсивности напряжений >80% от соответствующего значения вязкости разрушения, поэтому данный сплав рекомендуется в качестве материала для сосудов повышенного давления под газообразный водород [35]. [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...