Методы исследования при высоких и низких температурах

Методы измерения теплопроводности при высоких и низких температурах служат для исследований нарушений порядка в сплавах [И]. [c.141]

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРЕВРАЩЕНИЙ И СОСТОЯНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ПРИ ВЫСОКИХ И НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.69]

Метод Бете составляет ту основу, которая объединяет все главы этой книги. В первой главе изложена техника, использованная в знаменитой статье Бете 1931 г., на примере получения волновых функций и спектра энергии гамильтониана Гейзенберга — Изинга для анизотропной магнитной цепочки. Результаты Бете и Гриффитса об асимптотической локализации корней системы уравнений для спектра позволяют получить классификацию состояний и в гл. 2 изучить термодинамику цепочки при любой температуре. Я использую принцип, примененный Янгом в термодинамике одномерных бозонов, который дает выражение, вероятно правильное, для энтропии и заслуживал бы строгого доказательства. Исследование предельных случаев высокой и низкой температуры, модели Изинга (гл. 3), подтверждает правильность полученных результатов. Главы 4 и 5 [c.9]

Полученные методами ИПД с использованием различных схем и методов (кручение под высоким давлением, РКУ-прессование, консолидация порошков) образцы позволили начать систематические исследования механических свойств на растяжение и сжатие во многих металлических материалах, включая промышленные сплавы [8, 37, 324 и др.]. Было продемонстрировано, что в полученных наноструктурных образцах могут наблюдаться очень высокие прочностные свойства. Более того, полученные материалы часто проявляют сверхпластичность при относительно низких температурах и могут демонстрировать высокоскоростную сверхпластичность [319, 326]. [c.183]

Алюминий — борное волокно. Как уже было указано выше, основными технологическими параметрами, влияющими на свойства композиционных материалов, полученных методом диффузионной сварки под давлением, являются температура, давление и время выдержки. Одной из первых и наиболее подробных работ, посвященных исследованию влияния различного сочетания этих факторов и выбора оптимальных сочетаний, является работа 130]. Были опробованы режимы прессования 1) при низкой температуре, высоком давлении и длительной выдержке 2) при умеренной температуре, низком давлении и умеренной выдержке 3) при высокой температуре, высоком давлении и кратковременной выдержке. Исследования проводили на композиционных материалах с матрицами из трех алюминиевых сплавов — 6061 (0,4—0,8% Si 0,7% Fe 0,15—0,4% Си 0,25% Zn, 0,15% Мп 0,8—1,2% Mg 0,15%Ti 0,15—0,35% r), 2024 (0,5% Si 0,5% Fe 3,8—4,9% u 0,25% Zn 0,3—0,9% Mn 1,2—1,8% Mg 0,1% r) и 1145 [S5 99,45% Al 0,55% (Si + Fe) 0,05% u 0,05% Mn]. Свойства полученных по этим режимам образцов приведены в табл. 25. [c.133]

При использовании таких деталей часто необходима высокая вязкость в надрезе, т. е. способность к пластической деформации в присутствии концентратора напряжений. Поэтому были проведены исследования чувствительности к надрезу образцов из отливок различных алюминиевых сплавов в разных состояниях термообработки, при этом отливки были изготовлены несколькими методами. Эти данные должны помочь в правильном выборе материалов для работы при низких температурах они позволяют определить оптимальный состав сплава и метод изготовления отливок для обеспечения вязкости при низких температурах. [c.191]

Возможность ускоренной оценки влияния технологических факторов доказана при исследовании влияния режима термической обработки и вида чистового шлифования на характеристики рассеяния предела выносливости стали ЗОХГСА (работа проводилась совместно с Киевским политехническим институтом). Испытаниям на усталость при изгибе с вращением подвергались образцы из стали ЗОХГСА после закалки с высоким (630°С), средним (510°С) и низким (190°С) отпуском, шлифованные обычными наждачными и алмазными кругами до одинаковой степени чистоты поверхности (8-й класс). Определение характеристик рассеяния пределов выносливости, осуществленное по двум методам — экстраполяции кривых усталости и возрастающей нагрузки, показало, что среднее значение предела выносливости повышается при снижении температуры отпуска приблизительно в соотношении 1 1,3 1,6. При этом среднее квадратическое отклонение также увеличивается, а рассеяние, характеризуемое коэффициентом вариации, остается практически неизменным. Замена обычных кругов алмазными в случае шлифования до одинаковой степени чистоты, поверхности не отразилась существенно на указанных характеристиках при всех трех режимах термообработки. Достигнутая экономия времени (1,3-10 циклов при возрастающей нагрузке, вместо 4,7-10 при постоянной амплитуде напряжений) и образцов (90 шт. вместо 500 шт.) свидетельствует [c.188]

Совершенно другой подход к изучению тройных систем был принят Брэдли и его сотрудниками в их работе по исследованию сплавов железа, никеля и алюминия [142]. Эти исследователи не интересовались связью ликвидуса и солидуса. Они изучали главным образом структуру сплавов. при низкой температуре и особенно образование сверхструктур. Работа в этом случае выполнялась в следующем порядке. Сначала в высокочастотной индукционной печи приготовляли слитки. Однако при работе на специальной установке, -вероятно, более предпочтительным было бы кокильное литье. Слитки гомогенизировали при высокой температуре, после чего приготовляли порошки, которые нагревали до высокой температуры и очень медленно (со скоростью порядка 1—2 град/час) охлаждали до комнатной температуры. После этого порошки исследовали методом Де- [c.355]

К достоинствам метода (помимо высокой разрешающей способности) относятся чувствительность к быстрым динамическим процессам [5] с характерным временем 10 —10 с. К недостаткам — прежде всего низкая химическая чувствительность, требующая использования относительно большого количества вещества (0,01—1 г/ м ), также необходимо применять особые мессбауэровские ядра (что очень сужает число возможных объектов исследования) и проводить исследования (во многих случаях) при низких температурах. [c.161]

В работе [116] отмечается возможная неточность определения температуры Нееля -Fe ввиду нестабильности этой модификации железа при низких температурах. Известны два способа определения этой критической температуры путем исследования физических свойств частиц. -Fe, выделившихся в медной матрице, и путем экстраполяции Гдг аустенитных сплавов с высокой концентрацией железа на -y-Fe. Оба метода неточны. В первом случае возможно получить заниженные значения температуры Нееля Y-Fe из-за присутствия меди в преципитатах, которая снижает Tjv аустенитных сплавов с высоким содержанием железа. Во втором случае, температура Нееля y-Fe зависит от концентрационного интервала интерполяции и удаленности. его граничных концентраций от y-Fe. [c.80]

Первое классическое исследование О растворимости солей в воде было выполнено Гей-Люссаком [7, стр. 208] в 1819 г. с помощью изотермического метода. К состоянию равновесия между твердой солью и раствором при заданной температуре он подходил с двух сторон — от более высоких и более низких температур. При конечной температуре раствор выдерживали при перемешивании не менее 2 ч анализ растворов производили по сухому остатку. [c.64]

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ НИЗКИХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.119]

Методы определения теплоемкостей при высоких температурах более разнообразны, чем методы определения теплоемкости при низких температурах. Каждая из применяемых калориметрических методик имеет свои преимущества и недостатки и, как правило, менее универсальна, чем рассмотренная в 2 методика низкотемпературных измерений. Поэтому выбор той или иной методики во многом зависит от задачи исследования, характера исследуемых веществ и температурного интервала, в котором должна быть определена теплоемкость. [c.318]

Микропластическое внутреннее трение определяют для характеристики металлов и сплавов с высокой или низкой способностью к рассеиванию колебаний. Изучая частотную или температурную зависимость другого вида внутреннего трения — диффузионного, можно выявить его источники, основным из которых является перестройка атомов в поле напряжений. Это обстоятельство дает возможность использовать метод диффузионного внутреннего трения для исследования превращений, не сопровождающихся остаточным изменением структуры, например, для изучения распада пересыщенных твердых растворов, протекающего при низких температурах, упорядочения и других процессов. [c.26]

Метод падающего груза был применен также Робинсоном [167], исследовавшим вязкость азота, аргона и гелия при низких температурах и высоких давлениях. В отличие от исследований [165, 166] в рассматриваемой работе опыты проводились при постоянной температуре, а давление создавалось с помощью ручного масляного насоса. Вискозиметр был калиброван как при низких температурах, так и при высоких давлениях. Об азоте и аргоне получены данные при температуре 90° К и давлениях до 1400 и 280 атм соответственно, а также на изотермах 195 и 298° К при давлении до 2000 атм. Экспериментальные данные, погрешность которых оценена равной 10%, представлены на графиках в координатах г , р масштаб графиков чрезвычайно мал. [c.178]

Вместо измерения физических свойств разных сплавов при разных температурах можно исследовать внутреннюю структуру сплавов из кристаллов (микроструктуру) или даже из атомов ( тонкая структура). Для исследования микроструктуры пришлось бы наблюдать сплав под микроскопом при разных температурах. Вследствие экспериментальных трудностей (окисление шлифов, неудобство травления при высоких температурах, цвета каления, мешающие смотреть на сплав, и т. п.) этот метод почти не применяется, хотя в отдельных случаях он и дал хорошие результаты. Обычно же вместо того, чтобы непосредственно рассматривать в микроскоп, р каком состоянии находится сплав при той или иной высокой темп-ре, пользуются возможностью путем очень быстрого охлаждения — закалки — получить сплав и при низкой температуре в том самом состоянии, в каком он находился при высокой температуре. Зафиксированное методом закалки состояние сплава исследуют под микроскопом. [c.379]

При более низких температурах экспериментальное значение второго момента линии согласуется с точностью до экспериментальных ошибок теоретическим значением для жесткой решетки. При увеличений температуры начинается сужение линии, обусловленное движением, и при температуре около 20° С линия становится настолько узкой, что ее действительная ширина маскируется различными приборными эффектами, такими, как неоднородность поля и его модуляция. К счастью, в рассматриваемом случае оказывается возможным провести исследование ширины линии до более высоких температур, используя метод спинового эха [14]. Выше 20° С линия сильно сужается, и из теории, рассмотренной в разделах Б и В настоящей главы, следует, что она имеет форму, очень близкую к лоренцевой. Затухание свободной прецессии в однородном магнитном поле или поведение огибающей эха в неоднородном поле должны быть близкими к экспоненциальному закону с постоянной времени Гг, которая связана с расстоянием ЬН между пиками производной следующим равен- ством [c.423]

В связи с развитием новых областей техники, требующих использования материалов стойких при высоких (и низких) температурах, рентгеноанализ может оказать существенную помощь исследованиям для оценки устойчивости этих материалов к фазовым превращениям. Кроме того хорошо известно, что, применяя прецизионные рентгенографические способы определения периодов кристаллической решетки при высоких температурах, можно с удовлетворительной точностью измерить коэффициенты температурного расширения по разным кристаллографическим направлениям, что дилатометрическим методом возможно определить только на монокристаллических образцах. [c.68]

Вследствие известной ограниченности световой микроскопии (недостаточные глубина резкости и разрешающая способность) при изучении физических основ прочности материалов все чаще применяются методы прямого наблюдения за поведением дислокаций и образованием полос скольжения с помощью высоковольтного и растрового электронных микроскопов в широком диапазоне температур Эти методы тепловой электронной микроскопии, позволяющие осуществлять, например, исследование динамических свойств дислокаций in situ, вносят существенный вклад в изучение субми-кроскопических особенностей деформирования и разрушения материалов в условиях высоких и низких температур. [c.292]

В одиннадцатом разделе изложены экспериментальные методы исследования динамики и прочности конструкций, главным образом при-менительуЮ к условиям работы механизмов и машин в экстремальных условиях. Представлены испытательные стенды и установки, методы и средства измерений при испытаниях на прочность, ползучесть, усталость, удар, определение демпфирующих свойств, трещиностойкость при нормальных и особенно высоких и низких температурах. моделирование и испытание конструктивно подобных моделей. [c.16]

Правильное, технически обоснованное решение вопросов тепловой изоляции позволяет значительно снизить затраты на тепловую изоляцию при создании и эксплуатации объектов с высокими и низкими температурами. Рост народного хозяйства потребовал технического прогресса теплоизоляционной промышленности, развития теоретических исследований для создания высокоэффективных теплоизоляционных материалов и нрог- рессивных конструкций, методов проектирования и расчетов, монтажа, [c.3]

Ранее считалось, что соединение покрытия с основным металлом при большинстве способов напыления происходит за счет механических связей [61], что предварительная подготовка поверхности, в частности пескоструйная обработка, приводяш,ая к повышению шероховатости, способствует усилению механических связей за счет заклинивания деформированных напыленных частиц в рельефе основного металла. В настоящее время полагают, что наряду с лгехани-ческим взаимодействием прочность соединения определяется установленными при напылении химическими связами п силами Ван-дер-Ваальса. Последние, однако, играют весьма малую роль в повышении прочности соединения. Что касается химического взаимодействия, то его значение может быть определяющим. При детонационном напылении высокую прочность соединения покрытия А120д с ниобием авторы [15] объясняют химическим взаимодействием частиц напыляемого материала и основного металла. Высокая прочность соединения наблюдается при нанесении тугоплавких покрытий на металлы с более низкой температурой плавления. При этом происходит перемешивание двух различных по химическому составу и свой-, ствам материалов, и достигается высокая прочность соединения покрытия с основным металлом. Предварительная пескоструйная обработка необходима не только для создания на поверхности металла нужного рельефа, но и для увеличения контактной площади и дополнительной активации цоверхности [15]. Выявление причин, определяющих уровень прочности соединения, будет, вероятно, основываться на систематических и глубоких исследованиях границы покрытие — основной металл с. привлечением современных методов изучения структуры. [c.56]

Методы исследования микроструктур поверхностей раздела бороалюминиевых композитов, в которых достигается высокая степень разрешения, показывают, что вряд ли можно провести промышленную термообработку Тб композитов такой системы и не повредить при этом борные волокна. Ожидается, что температура термообработки (- 530 °С) вызовет образование боридов алюминия на поверхностях раздела. Должно быть, следует использовать более низкие температуры и достаточно короткие продолжительности термообработки, которые приводят к иной прочности и микроструктуре матрицы, чем те, которые обозначены как состояние Тб. [c.429]

Основываясь на этом уравнении состояния для сверхпласти-ческого течения, можно ожидать [349, 350], что уменьшение размера зерна должно привести к резкому повышению сверхпласти-ческих свойств и достижению сверхпластичности при относительно низких температурах и/или высоких скоростях деформаций. Поэтому развитие методов ИБД для получения наноструктурных материалов открыло новые возможности для исследования сверхпластичности в металлических материалах, а также дало возможность начать новые систематические экспериментальные исследования в этой области [319]. Эти исследования начались в двух направлениях первое — это получение объемных образцов с однородной структурой и размером зерна менее 1 мкм (уровень субмикрокристаллов) с помощью РКУ-прессования или многократной ковки второе — это получение нанокристаллических структур в образцах с малыми геометрическими размерами (менее 15-20 мм), используя метод интенсивной пластической деформации кручением. [c.203]

Результаты испытаний показали, что из всех исследованных вариантов наилучшими свойствами с точки зрения скорости роста трещины усталости обладает материал ВД. Принимая во внимание, что материал ВД обладает и наиболее высокой вязкостью разрушения из всех исследованных вариантов, можно считать, что сплав In onel Х750, изготовленный методом ВД, является исключительно перспективным материалом для использования в конструкциях, работающих при низких температурах. [c.309]

Область применения рентгеновского мето-д а. Как было указано в главе 23, в настояш,ее время нет об-uiero мнения относительно стадии, на которой должны быть применены рентгеновские методы при построении диаграмм состояния. Всегда желательно, чтобы рентгенограммы были сняты с каждой фазы системы и с достаточного числа промежуточных сплавов, чтобы убедиться, что не пропуш ены какие-либо другие фазы. При нахождении положения кривых растворимости в твердом состоянии рентгеновский метод ценен особенно в тех случаях, когда область твердого раствора уменьшается с понижением температуры и очень мелкие выделившиеся частицы могут быть не замечены при исследовании сплавов под микроскопом. В литературе есть немало примеров, когда в результате применения рентгеновских методов определения периода решетки удавалось установить, что область твердого раствора при низких температурах оказывается более ограниченной, чем показало предварительное исследование микроструктуры. В некоторых случаях метод микроисследования приводил к ошибке скорее вследствие применения неправильного режима при отжиге, чем из-за недостатка метода микроанализа однако несомненно, что рентгеновский метод определения периода решетки, примененный со всеми предосторожностями, оказывается, обычно лучшим методом дл)я исследования при пониженных температурах. В об1ласти более высоких температур лучше сначала провести предварительные исследования системы методами термического и микроанализа, использовать их возможно полнее для построения диаграммы, а затем применить рентгеновский метод для решения вопросов, для которых классические методы оказываются непригодными. Микроскопическое исследование разрешает установить много факторов, как ликвацию в слитке или распад при закалке, а подобные данные экономят много времени при последующем рентгеновском исследовании. [c.256]

Для исследования склонности стали к образованию поверхностных трещин в слитке применен метод вакуум-кристаллизации, при котором предотвращается образование на стенке изложницы очаговых всплесков и корольков, наблюдающихся при разливке стали обычным способом. Полированная внутренняя поверхность ваку-умированной изложницы, как уже упоминалось, способствует образованию гранености в полом слитке, в тонкостенных участках которого могут возникать трещины, если исследуемые стали имеют низкие механические свойства при температурах, близких к солидусу. В табл. 6 приведены механические свойства некоторых сталей при комнатных и высоких температурах . [c.102]

Рентгеновский фазовый анализ, однако, успешно использовали при исследовании сложных тройных систем. Общий подход к решению таких задач заключается в медленном охлаждении сплавов различного состава из жидкого состояния до комнатной температуры и последующем получении их рентгенограмм, но которым обычно можно легко сказать, сколько (одна, две или три) фаз в исследуемом сплаве анализ рентгенограмм позволяет определить кристаллические структуры встречающихся фаз. Следует подчеркнуть, что, хотя этот метод и позволяет обнаружить по меньшей мере некоторые из фаз, образующихся в системе, он не дает результатов, отвечающих равновесному состоянию получаемые данные дают только приблизительное представление о фазовых равновесиях в исследуемой системе при комнатной температуре после специальной термической обработки и заданной скорости охлаждения. В частности, если компоненты А, В и С тройной системы А — В — С заметно отличаются друг от друга по температурам плавления, то приближение к равновесию в углу диаграммы состояния, отвечающему самому тугоплавкому металлу, характеризует состояние, зафиксированное при более высокой температуре, чем аналогичное равновесие в углу, отвечающему самому легкоплавкому металлу. Фазы, устойчивые только при высоких температурах, не обнаруживаются превращения, протекающие при более низких температурах, не фиксируются, и в результате частичного протекания превращений исследуемые сплавы при комнатной температуре могут оказаться в неравновесном состоянии. Этот метод только указывает, какие фазы могут встретиться при более тщательном исследовании сплавов и примерные интервалы сЬставов, в которых они образуются. [c.107]

Исследование влияния скоростей нагрева и охлаждения в циклах на свойства сплава АЛ9 показывает, что наиболее предпочтительно термоциклирование со скоростями 1—1,5 °С/с. Это может быть связано с тем, что при более высоких скоростях материал сравнительно короткое Время пребывает в интервале температур, отвечающем максимальной Диффузионной кодрижности атомов, а при низких скоростях (менее 0,5 С/с) напряжения, вызванные разной теплопроводностью фаз, и зональные термические напряжения понижаются. Кроме того, уменьшается эффект термодиффузии. По этим причинам диффузионные процессы при малых и больших скоростях замедляются. Рост максимальной температуры в циклах в основном повышает уровень свойств, что связано с увеличением глубины растворения фаз. С помощью метода математического планирования экспериментов были разработаны режимы ВТЦО ряда промышленных алюминиевых сплавов [157, 160]. Механические свойства сплавов, обработанных по стандартной технологии, а также по режиму ВТЦО, показаны в табл. 4.2. [c.143]

Растяжение образцов исследованных сплавов при температурах ниже Мз вызывало образование мартенсита напряжений уже при небольших нагрузках, значительно ниже перегиба диаграммы деформации, обычно связываемого с условным пределом текучести (рис. Г). Предел текучести ат, определенный стандартным методом [5] по диаграмме деформации, непрерывно возрастает по мере понижения температуры испытаний и накопления мартенсита охлаждения. Напряжение ат таких же образцов с различным количеством предварительно полученного мартенсита, определенное при комнатной температуре (т. е. выше Мз), оказывается более высоким, чем при растяжении ниже мартенситной точки (рис. 2). Иначе говоря, при равном количестве мартенсита охлаждения, предел текучести от, определенный по диаграмме деформации, оказывается пониженным в случае испытаний при более низкой температуре, когда происходит образование мартенсита напряжений. Последнее приводит и к увеличению наклона начального прямолинейного участка диаграммы деформации по сравнепию с образцами, аустенит которых не превращается при растяжении. [c.58]

Метод светового моделирования. Тепловое излучение подчиняется общим законам, которым подчиняются все виды излучения. Поэтому в опытном исследовании углового коэффициента лучистые потоки могут заменять световыми. Световое моделирование обладает большими удобством я простотой. В нем легко устраняют трудности, связанные с измерением лучистых потоков, гароиз водимым при высоких температурах устраняются побочные явления, к которым относятся конвективный перенос тепла и теплопроводность опыты проводятся при низких температурах. [c.378]

В данном интервале температур мы рассчитывали свойства лития по указанной выше схеме, опираясь на работу Мартина. Погрешность эксперимента меняется от 2% при низких температурах до 0,2—0,3% —при высоких. Эта точность свойственна всем работам Мартина в данном интервале и рассчитанным по ним значениям абсолютной энтальпии Я27з,15 и Язоо- При Г > 300° К по сравнению с рядом работ [19, 21—23] лучшим остается исследование Дугласа с сотрудниками [24] (НБС, 1955 г.), выполненное до 1200° К. Они измеряли энтальпию методом смешения с использованием ледяного калориметра. Максимальная погрешность эксперимента составляла не более 0,5%- В точке 300° К данные [24] согласуются с величиной энтальпии, отсчитанной от 273,15° К, вычисленной по данным Мартина [8], с погрешностью 0,5%. Значения, приводимые в таблице, при 350° К Г [c.137]

Хотя разные виды испытания на изгиб также широко используют при исследовании водородного охрупчивания, однако они считаются менее чувствительными, чем испытания на растяжение. Динамические испытания с малой скоростью изгиба образцов обычно используют для определения потери пластичности из-за присутствия водорода. При этом измеряют угол изгиба образца до начала разрушения. Степень водородного охрупчивания, определяемая как этим методом испытания, так и испытанием на рас-тнженне, повышается с понижением скорости деформации, увеличением температуры и при наличии надреза. При высоких скоростях деформации и при низких температурах никаких потерь в пластичности, связанных с водородным охрупчиванием, определить нельзя. Испытания при статическом изгибе, которые являются по существу разновидностями испытаний при заданной нагрузке, или испытания на разрушение под. действием напряжений проводят редко, поскольку трудно достигнуть воспроизводимого нагружения. [c.267]

Область исследованных параметров ограничивалась термической стойкостью фреона-11. Для определения начала разложения фреона при высоких температурах производились многократные измерения тепловых эффектов в опытах с выключенным нагревателем. На рис. 2 представлены полученные при этом результаты. По оси ординат нанесены показания дифференциальной термопары Произведение А о Ср с некоторой погрешностью, в основном зависящей от паразитных т.э.д.с., пропорционально тепловыделению 1 кг фреона-11, протекающего через калориметр (рис. 2). Приведенные данные свидетельствуют о весьма сложном характере зависимости тепловых эффектов разложения от давления и температуры. Очевидно, следует предположить несколько различных реакций при разложении фреона-11 при низких давлениях преобладают эндотермические, а при высоких — экзотермические эффекты. Давление, превышающее 125 кГ/сж , слабо влияет на химическое равновесие реакций разложения фреона-11. При давлениях ниже 60 кГ/сж интенсивные реакции разложения начинаются уже при 180—190° С, что ограничивает возможности точного измерения теплоемкости фреона-11 методом протока в околокритичес-кой области. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...