Особенности работы металла при высоком давлении и высокой температуре

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ МЕТАЛЛА ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ И ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ [c.86]

При работе котла защитный слой окислов металла часто разрушается и при этом каждый раз ускоряются процессы его окисления. Особенно обращает на себя внимание то обстоятельство, что окисление стали в водя-ном паре происходит быстрее, чем в воздухе, несмотря на то, что параболическая постоянная роста пленки К для воздуха больше, чем для водяного пара. Это указывает на важную роль вторичных эффектов. В частности, одной из причин повреждения сталей в паре является растворимость в нем ряда легирующих добавок. При высоких давлениях и температурах гидроокиси ванадия, хрома, молибдена и вольфрама заметно растворимы в водяном паре. Поэтому они не могут в одинаковой степени принимать участие в образовании устойчивых защитных слоев на воздухе и в водяном паре. На практике часто переоценивают зависимость параболических постоянных роста от парциального давления кислорода. Так как эта [c.29]

В устройствах, работающих по замкнутому циклу, в том числе и в двигателе Стирлинга, необходимо избегать потерь рабочего тела, поскольку такие потери снижают среднее давление цикла и, следовательно, выходную мощность. Имеется много путей для просачивания рабочего тела из внутренней полости двигателя например, водород под действием высоких давлений и температур будет диффундировать сквозь металлические перегородки, изготовленные из больщинства металлов и сплавов (особенно это относится к нержавеющей стали). Однако чаще всего основной причиной утечки является просачивание газа под давлением около поршней и их штоков. На первый взгляд такую утечку можно ликвидировать, установив обычные уплотнения, т. е. металлические кольца или кольца из шнура, поскольку, например, газовые компрессоры работают при давлениях, превышающих давление в двигателях Стирлинга. Однако рабочие температуры в двигателях Стирлинга выше, чем в компрессорах, и это усложняет решение проблемы уплотнений. В двигателях внутреннего сгорания рабочие температуры сопоставимы с температурами в двигателях Стирлинга, однако в двигателях Стирлинга уплотнения должны работать в атмосфе ре, не содержащей масла, поскольку при попадании масла из картера в рабочие полости происходит его пиролиз и образование углеродных отложений, засоряющих теплообменники и особенно высокопористые регенераторы. Кроме того, масло в картере может загрязняться просачивающимся рабочим телом. Усовершенствование уплотнений не должно производиться за счет увеличения трения, поскольку это может привести к недопустимому падению рабочих характеристик на валу двигателя. Из сказанного видно, что создание работоспособной конструкции уплотнения для двигателей Стирлинга с высоким внутренним давлением представляет достаточно серьезную проблему. Этот вопрос рассматривается в разд. 1.7. Необходимо уяснить, что использование газообразного рабочего тела, находящегося под высоким давлением, делает чрезвычайно вероятной утечку газа безотносительно к степени совершенства уплотняющих устройств. Следовательно, чтобы поддерживать выходную мощность двигателя на одном уровне в течение длительного периода эксплуатации, такая утечка должна компенсироваться. Практически это означает, что на двигателях Стирлинга с высоким давлением должен быть установлен компрессор, автоматически нагнетающий сжатый газ в двигатель при падении давления цикла ниже определенного уровня иными словами, должен быть обеспечен процесс подкачки . Компрессор может быть расположен как внутри двигателя, так и вне его. В двигателе с косой шайбой Форд — Филипс имеется внутренний поршневой компрессор, состоящий из небольших порш- [c.81]

На состояние барабанов активное влияние оказывают коррозионные процессы. Во время работы на котлах высокого давления при температуре воды и водяного пара выше 230°С образуется защитная магнетитовая пленка. Если при работе котла на пленке образуются трещины, то в паровом пространстве благодаря контакту между паром и железом сразу же образуется магнетит. При повреждениях оксидной магнетитовой пленки в водяном пространстве незащищенная стальная поверхность контактирует с водой. В месте контакта происходит непрерьшное растворение металла, благодаря чему оксидная пленка не восстанавливается. Большое влияние на интенсивность коррозионных процессов оказывает кислород. Особенно это заметно, когда котлы находятся в ремонте или длительном резерве. В эти периоды содержание кислорода может достигать 8-10 мг/л, что значительно превышает допустимые по НТД значения. Поэтому скорость коррозии и размеры пораженных участков по глубине и площади зависят не только от качества режимов работы, но и от состояния котла при простоях, в том числе и от технологии консервации котла. [c.178]

При повышении начальных параметров пара основные затруднения в работе металла обуславливаются высокими температурами перегретого пара, 480 — 500 С и выше, при которых механическая прочность сталей обычно применяемых марок значительно понижается п толщина стенок деталей возрастает, в особенности при высоком давлении. Уже при температуре 350 — 400° С начинает проявляться ползучесть металла (крип), т. е. непрерывная деформация материала под влиянием нагрузки, приводящая к медленному увеличению размеров напряженных частей в направлении действующих усилий, а при продолжительной работе в этих условиях и к разрушению детали. Это явление становится особенно опасным при температуре около 500° С и выше. [c.86]

На весь период сохранения вакуума приходится поддерживать нормальную подачу пара в концевые уплотнения турбины, чтобы не допустить засасывания холодного воздуха в горячие цилиндры. Однако даже подаваемый в уплотнения пар из деаэраторов (с температурой порядка 130—140° С) оказывается для передних уплотнений цилиндров высокого и среднего давлений слишком холодным. Дело в том, что при нормальной работе турбины этот пар не проникал в цилиндр, ибо имелся встречный поток горячего пара из цилиндра до камеры отсоса в сальниковый подогреватель. С появлением в цилиндре вакуума, более глубокого, чем в камере отсоса, холодный пар способен проникнуть в цилиндр. Это особенно опасно для передних уплотнений ЦВД и ЦСД, так как головные части этих цилиндров в камере паровпуска имеют температуру металла до 530—540° С. Кроме создания опасных температурных разностей, холодный пар сильно охлаждает ротор на всей длине уплотнений и способствует его укорочению. Поэтому при остановках всегда целесообразно подавать горячий пар на передние уплотнения ЦВД и ЦСД. Прекращать подвод пара в уплотнения можно только после полного снижения вакуума в конденсаторе, чтобы окружающий воздух не попал на горячие части роторов и цилиндров. Проникновение холодного пара в турбину не следует также допускать из деаэраторов по линии отсоса пара от штоков клапанов. [c.156]

Подавляющее большинство элементов энергооборудования работает в условиях сложнонапряженного состояния (объемного для толстостенных и плоского для тонкостенных конструкций), обусловленного в основном внутренним давлением рабочей среды. Напряженное состояние конструктивных элементов сложной конфигурации при теплосменах также в общем случае имеет неодноосный характер. При этом в отличие от напряженного состояния, вызванного внутренним давлением среды с постоянным соотношением главных напряжений, при теплосменах имеет место широкое варьирование соотношения компонент напряжений в зависимости от преобладающего для данного элемента вида термоциклического нагружения (растяжение, сжатие, кручение, изгиб). Для деталей стационарного теплоэнергетического оборудования расчетные условия выбирают на основании длительной их работы в области повышенных температур при ползучести, обусловленной статическими напряжениями от внутреннего давления. Эксплуатация стационарных теплосиловых установок характеризуется относительно невысокими абсолютными рабочими температурами (Тр < 650° С) с небольшим располагаемым градиентом АТ и высокими статическими напряжениями растяжения от внутреннего давления, особенно в зонах концентрации напряжений. Следовательно, термическая усталость металла вместе с ползучестью при- [c.19]

Схема всестороннего сжатия металла при прессовании приводит к значительным давлениям, действующим на инструмент. Поэтому инструмент для прессования работает в исключительно тяжелых условиях, испытывая кроме действия больших давлений действие высоких температур. Износ инструмента особенно велик при прессовании сталей и других труднодеформируемых сплавов из-за высоких сопротивления деформированию и температуры горячей обработки. Инструмент для прессования изготовляют из высококачественных инструментальных сталей и жаропрочных сплавов. Износ инструмента уменьшают применением специальных смазочных материалов например, при прессовании труднодеформируемых сталей и сплавов используют смазочные шайбы, укладываемые на матрицу под заготовку, изготовленные из крупки доменного шлака, связанной жидким стеклом. Основным оборудованием для прессования являются вертикальные или горизонтальные гидравлические прессы. [c.75]

Длительная работа металла под воздействием высокого давления при высокой температуре, особенно при переменных режимах и в условиях воздействия агрессивных сред (продуктов сгорания и рабочего тела), а также эрозионного и абразивного износа, приводит к ухудшению его качества, понижающего надежность работы оборудования. Вместе с тем с увеличением единичной мощности требования к надежности выше, а обеспечить ее сложнее из-за большей металлоемкости, большей поверхности нагрева и огромного числа сварных соединений. Увеличение единичной мощности часто сопровождается повышением параметров пара, что связано с применением более прочных, но менее пластичных сталей. Последние более чувствительны к концентрациям напряжений и для них даже небольшие дефекты металла поэтому более опасны. [c.250]

Корпусы теплообменных аппаратов и конденсаторов большей частью выполняют сварными из стальных листов. Трубные доски тоже изготовляют стальными, а для морской воды латунными, или стальными с защитными покрытиями. Водяные камеры и крышки в зависимости от давления воды и ее свойств, наличия перегородок и их количества изготовляют сварными из стальных листов или отливают из чугуна или стали для морской воды применяют чугун, а также сталь с защитными покрытиями (асфальтовый лак, сурик или несколько слоев жидкого раствора портланд-цемента). Для трубок применяют стали, в том числе нержавеющие, различные сплавы меди с цинком (латуни) и никелем, зачастую с небольшими добавками других металлов. Медные трубки из-за недостаточной механической прочности почти не применяются. Учитывая высокую цену, дефицитность и большой расход цветных металлов на трубки теплообменной аппаратуры, в настоящее время ведутся работы по созданию полноценных заменителей цветных металлов, но эта задача пока еще не решена. При температурах металла выше 250°, как например, в воздухоподогревателях газотурбинных установок и при расчетных давлениях воды 120—180 ama в подогревателях высокого давления применяются исключительно стальные трубки. В остальных теплообменных аппаратах выбор материала трубок обусловливается в основном коррозийными свойствами теплоносителей. Основным преимуществом латунных трубок по сравнению со стальными является их значительно большая коррозийная устойчивость, особенно если вода имеет кислотную реакцию или содержит газы. Поэтому в конденсаторах, маслоохладителях, теплофикационных водоподогревателях, работающих с циркуляционной или сетевой водой, а также в регенеративных подогревателях, работающих под вакуумом (возможен засос воздуха), применяют трубки исключительно из цветных металлов. В остальных регенеративных подогревателях применяют как латунные, так и стальные трубки. [c.43]

Барабан парового котла — один из наиболее ответственных его элементов. Особенно это относится к барабанам мощных котлов высокого давления. При работе котла в барабане аккумулируется потенциальная энергия, складывающаяся из энергии перегретой воды и перегретого пара при температуре насыщения и из упругой энергии металла барабана, нагруженного высоким внутренним давлением. При резком снижении давления в случае разрушения барабана практически мгновенно давление упадет до атмосферного и большая масса воды, перегретой до 310— 350° С (при давлении в барабане 10—17 МПа соответственно), превратится частично в пар, увеличивая свой объем во много раз. [c.259]

Ползучесть металла, согласно дислокационной теории деформации, возможна благодаря существованию дислокаций в кристаллах. Под действием напряжений дислокации приходят в движение, некоторые из них выходят на поверхность кристалла, другие тормозятся препятствиями, а часть из них пересекается. Несомненно, что на стадии неустановившейся ползучести имеет место упрочнение [12]. Наиболее интересной для практики является стадия установившейся ползучести, при которой скорость деформации постоянная. Эта стадия ползучести и подвергалась в основном исследованиям в данной работе. Исследователи отмечают, что предварительная деформация дает преимущество образцам, обработанным давлением, перед отожженными образцами, особенно при низких температурах испытания и высоких напряжениях. [c.96]

Особое внимание при прокатке обращают на качество поверхности калибров, особенно в полирующей части так как наличие трещин, раковин, выбоин и других неровностей на калибрах приводит к образованию пороков на трубах. Стойкость валков пилигримовых станов в значительной степени влияет на качество прокатываемых труб (точность геометрических размеров и чистота поверхности). Рабочие валки работают в условиях колебаний температуры металла и при больших давлениях, сопровождаемых динамическими ударами. Поэтому предъявляют высокие требования и к прочности, и к износоустойчивости валков. Пилигрим о-вые валки изготовляют из доэвтектоидной или заэвтектоидной хромоникельмолибденовой стали следующего состава [c.179]

При работе турбины ведется контроль за относительным положением роторов высокого, среднего и низкого давления, за температурой металла паропроводов перед турбиной, главных паровых задвижек, стопорных и регулирующих клапанов, пароперепускных труб, фланцев и шпилек горизонтального разъема, а также стенок цилиндров высокого и среднего давления по верхним и нижним образующим. Указанный контроль особенно важен в процессе пуска, останова и изменения нагрузки, т. е. при нестационарных режимах. [c.127]

Особенность паровой турбины ПТУ -ее работа при умеренной температуре свежего пара (Гп 810- -880 К), определяемой главным образом свойствами металлов турбин, котлов и пароперегревателей, и очень больших степенях понижения давления сОт = Рп/Рт 2 000 ч- 6000, определяемых высоким начальным (рп) и низким конечным (рт) давлением пара. Поэтому теплоперепад, срабатываемый в паровой турбине, в 2 — 3 раза больше, чем в газовой турбине, а число ступеней паровой турбины во много раз превосходит число ступеней газовой турбины. [c.199]

Детали машин, оборудование и сооружения, выполненные из стали, работают в различных средах — влажном воздухе, воде и водных растворах, смазочных маслах, жидких металлах, радиоактивных средах и др. Все среды могут иметь высокие или низкие температуры и давления, а также находиться в движении, что существенно при их воздействии на металл. Они могут влиять на механические свойства стали, особенно при продолжительной нагрузке, так как воздействие среды на металл обычно проявляется в течение продолжительного времени. Рабочие среды особенно сильно влияют на металл в процессе его деформации, но и до деформации некоторые среды при соприкосновении с металлом способны вызывать изменение его прочности, износоустойчивости и пластичности. [c.101]

Природа трения и изнашивания двух находящихся во фрикционном контакте тел (в данном случае пара инструмент—заготовка) объясняется закономерностями молекулярно-механической теории трения. Трение в процессе резания имеет ряд специфических особенностей, характерных только для механической обработки металлов резанием наличие довольно высоких температур на контактных площадках инструмента и заготовки, значительные давления, сопровождающие процесс резания. При работе инструментов весьма затруднен подвод смазочно-охлаждающих средств в зону резания. Кроме того, в отличие от трения обычной фрикционной пары контактные площадки на рабочих поверхностях инструмента находятся в соприкосновении с ювенильными металлическими поверхностями. [c.197]

Задиры или наволакивание определяются как сваривание участков контактирующихся поверхностей, приводящее к вырыванию относительно больших частиц металла. Износ этого типа значительно серьезнее, чем абразивный износ, который обычно представляет собой медленный, кумулятивный процесс. Задиры или наволакивание может вызвать почти мгновенное разрушение узла. Износ этого вида наблюдается при сближении поверхностей на расстояние действия межмолекулярных сил. Задиру способствуют высокие температуры и давления, а также высокая чистота поверхности. Особенно легко поддаются задиру поверхности, подвергающиеся абразивному износу. Пленка, образуемая противозадирными смазочными материалами, позволяет работать сопряженным деталям в значительно более жестких условиях температуры и давления. [c.68]

Детали машин, аппаратов и сооружений, изготовленные из стали, работают в различных внешних средах, таких как влажный воздух, вода и водные растворы, смазочные масла, жидкие металлы, радиоактивные среды и другие, причем все эти среды могут иметь высокие или низкие температуры й давления, а также находиться в движении, что имеет немаловажное значение при воздействии среды на металл. Эти среды могут влиять на механические свойства стали, особенно при длительном нагружении, так как для воздействия среды на металл обычно необходимо значительное время. Особенно сильно проявляется влияние рабочих сред на металл в процессе его деформации, но и до деформации некоторые среды при соприкосновении с металлом могут вызвать изменения его прочности, выносливости и пластичности. [c.13]

Как уже упоминалось, для получения температур выше 1500° С часто применяют молибденовые и вольфрамовые нагреватели, работающие в неокислительной атмосфере или в вакууме. Работа в среде инертного газа в ряде случаев представляет известные преимущества по сравнению с работой в вакууме при высоких температурах уменьшается испарение (возгонка) образцов и деталей печи, при давлении в камере выше атмосферного становятся менее опасными внезапные явления проникновения посторонних газов в процессе работы. Применяемые инертные газы необходимо тщательно очищать, но, к сожалению, не существует надежных методов определения количества примесей в очищенных газах. В исследовательской практике требование вакуума иногда является самостоятельным условием — главным образом при создании аппаратуры, обеспечивающей чистоту исследуемых объектов (прежде всего полупроводниковых материалов и металлов). Поэтому рассмотрим несколько подробнее основные особенности конструирования этих печей. [c.13]

Обычно выбор материалов для контура водо-водяных реакторов, которые работают при максимальной температуре 300° С, делают между углеродистыми и низколегированными сталями или аустенитными нержавеющими сталями. Скорость коррозии этих материалов низкая для нержавеющей стали при оптимальных условиях она составляет 0,5 г/м в месяц или 0,0007 мм в год, в то время как для углеродистых и низколегированных сталей 1,5—3 г/м в месяц или 0,0023—0,005 мм в год. Поэтому нет особой необходимости уменьшать возникающие напряжения или улучшать герметичность в хорошо контролируемых системах. Однако значительные проблемы связаны с продуктами коррозии, которые циркулируют через реакторную систему и высаживаются на поверхность металла или вымываются с нее непрерывно или периодически в зависимости от условий работы. Эти продукты коррозии обычно присутствуют в виде изолированных частиц диаметром <1 мкм и представляют собой шпинель типа R3O4, где R — железо, никель и хром. Скорость накопления продуктов коррозии в больших реакторах может достигать 10 0 г/сут. Они могут выпадать в осадок в зонах, где нет движения теплоносителя или действуют большие градиенты давления и высокие скорости теплопереноса, и собираться на поверхности тепловыделяющих элементов, где они активируются. Осажденное вещество воздействует на активацию, гидравлику, теплоперенос и реактивность. Наиболее значительный эффект состоит в том, что они могут после облучения в активной зоне высаживаться на участках, которые плохо защищены от радиации или которые имеют лишь временную защиту и поэтому могут представлять опасность для обслуживающего персонала. Активации подвергается большинство элементов, входящих в состав стали. Но для реактора с длительным сроком службы наибольшую опасность представляет нуклид Со из-за большого периода полураспада и высокой у-ак-тивности. Поэтому необходимо уменьшатд количество продуктов коррозии и связанную с ней радиоактивность, сохраняя низкую скорость коррозии. Важно также при изготовлении контура реактора использовать материалы с минимальным содержанием кобальта. Стеллиты, которые содержат значительное количество кобальта, не должны контактировать с теплоносителем. Другие сплавы надо выбирать с учетом минимального содержания кобальта. Это особенно относится к никелевым рудам, обычно содержащим кобальт, который не всегда удается полностью удалить в процессе экстракции. Различные условия работы реакторов PWR и BWR требуют различных методов контроля коррозионных процессов. [c.151]

Замена металлов пластмассами в конструкциях требует внимательного подбора их вида и марки в зависимости от условий нагрузок, окружающей среды и особенно эксплуатации. Например, требования, которые предъявляются к материалу уплотнителя соединений в гидро- и пневмосистемах высокого давления, весьма прогиворечивы. G одной стороны, материал уплотнителя должен быть достаточно эластичным и мягким, чтобы обеспечить минимальные усилия при монтаже разъемных соединений и легкость работы клапанных устройств. С другой стороны, от материала требуется высокая механическая прочность, способная противостоять разрушающему действию высокого давления рабочей среды. Материал уплотнителя должен надежно работать не только при температуре 223 К, а в ряде случаев под действием определенных условий обеспечивать требуемую герметичность при 350 К и выше. [c.61]

Высокотемпературные ядерные реакторы принципиально могут работать на тепловых, промежуточных и быстрых нейтронах [4, 52]. Топливом в реакторе служит уран-233, уран-235 или плутоний. Имеются также различные замедлители, понижающие энергию нейтронов до тепловой или промежуточных энергий. Кроме того, существуют реакторы на быстрых нейтронах, в которых замедлитель вовсе отсутствует. Реакторы этого типа могут иметь минимальные размеры и наиболее простую конструкцию. Они особенно перспективны для ПГТУ. Для охланедения таких реакторов обычно применяются жидкометаллические теплоносители, имеющие высокую теплоотдачу, но в этом случае многие конструкционные материалы не могут длительно работать в контакте с жидким металлом при высоких температурах. Более простое решение этой проблемы в высокотемпературном реакторе на быстрых нейтронах возможно при газовом охлаждении. Но при этом возникает другая проблема снятие высоких тепловых потоков (интенсификация теплоотдачи газового теплоносителя). В ПГТУ благодаря охлаждению активной зоны реактора парогазовой смесью, находящейся под высоким давлением, эта проблема может быть решена. [c.63]

Так для БН-600 при данленип у турбины р= 13 МПа давление в конце зоны испарения составляет около 15,0—16,0 МПа, а на установке Феникс при давлении у турбины р= 1,6 МПа давление в области кризиса 17,0—18,0 МПа и выше. Кроме того, из-за больших Д , особенно в зоне конца испарения, доля капель, достигающих стенки, будет меньше, хотя и при высокой температуре капли могут смачивать стенку и их остатки упариваться на ней. Для прямоточных парогенераторов с натриевым теплоносителем предпочтительно иметь параллельный ток металла и воды. В этом случае зона максимальных тепловых напоров соответствует зоне минимальных тенлосодержаний и можно добиться работы основной части поверхности нагрева в условиях пузырькового кипения, особенно если снизить тепловой поток в зоне наивысших температур металлического теплоносителя. Последнее может быть достигнуто- [c.29]

В процессе окисления различают два периода. В индукционном периоде заметных изменений в масле нет. Затем наступает период интенсивного окисления, при наступлении которого масло в гидропередаче необходимо заменять. Индукционный период резко сокращается за счет 1) накопления в масле продуктов износа деталей гидропередачи, особенно частичек бронз, содержащих медь и свинец и оказывающих каталитическое действие на процессы старения 2) длительной работы гидропередачи при высокой температуре, особенно в режимах дросселирования масла на больших перепадах давления с большой кратностью циркуляции 3) соприкосновения масла с атмосферным воздухом в открытых резервуарах, сопровождающегося проникновением в масло атмосферной пыли, воды и агрессивных промышленных газов. Особенно опасна местная концентрация воды и кислот на парах разнородных металлов при длительной остановке гидропередачи, сопровождающаяся возникновением электрогальванических коррозионных процессов. Для повышения стабильности и коррозионной защиты гидравлических масел в них вводят антиокислительные и антикоррозионные присадки. [c.110]

Скорость химических реакций значительно увеличивается при высоких температуре и давлении и особенно при наличии сильно деформированной поверхности. В результате реакций из органической среды выделяются водород, кислород, азот и другие элементы, поглощаемые металлом в зоне резания. Утверждают, что в зоне резания атомы водорода охрупчивают металл, снижая удельную работу резания, и тем значительнее, чем пластичнее металл. При насы-, щении металла углеродом и азотом повышается местная прочность в зоне резания и тогда процесс резания не облегчается, а затрудняется. [c.17]

Вторичные уплотнения сильфонного типа выполняют из резины (см. рис. 9.15, в) для торцовых уплотнений низкой нагруженности, фторопласта (рис. 9.15, г) для высококоррозионных жидкостей и металла (рис. 9Л5,д,е) для работы при высоких температурах, давлениях и для криогенных сред. Особенностью силь-фонных уплотнений является то, что все относительные перемещения упругоуста-новленного кольца пары трения компенсируются эластичностью сильфона, что допускает большие погрешности в установке колец пар трения. [c.307]

Сплавы — твердые растворы являются наиболее ценными сплавами в технике. Они значительно тверже и прочнее, чем составляющие их компоненты, и одновременно обладают высокой пластичностью, зачастую более высокой, чем составляющие сплав компоненты. Такими свойствами обладают медноцинковые сплавы (латунь), медноникелевые сплавы и др. Практически можно получить медноникелевые сплавы, превосходящие медь по прочности и твердости и не уступающие ей пластичностью. Они нашли большое применение при изготовлении деталей, которые работают на удар и износ и должны обладать высокой прочностью. Эти сплавы имеют более высокое элек-тросопротивление, чем чистые металлы и, что особенно важно, электросопротивление их не изменяется при изменении температуры. Это относится к сплавам никеля с хромом (нихром), поэтому они незаменимы в электронагревательных и электроизмерительных приборах, реостатах и т. д. Сплавы — твердые растворы благодаря высокой пластичности хорошо обрабатываются давлением, пригодны для ковки, прокатки, штамповки, способны изменять свойства при термической обработке и имеют повышенное сопротивление коррозии. [c.26]

Первоначальная теория дуги связывала прохождение тока в разрядном промежутке со способностью катода эмиттировать электроны под влиянием высокой температуры, источником которой могут явиться искусственный подогрев катода или бомбардировка его положительными ионами, возникающими в результате ионизации газа. Термоэлектронная теория оказалась в состоянии объяснить все наблюдавшиеся явления дугового разряда, пока ее применяли к атмосферной дуге с угольными электродами, примеры чего можно найти в работе Комптона [Л. 142], а также в прежних обзорах [Л. 143]. Более того, первое время казалось возможным распространить теорию на металлические дуги даже того типа, при котором вся масса металла катода остается относительно холодной. Для этого достаточно было допустить существование высоких температур в микрообъемах металла, расположенных вблизи поверхности в области локализации разряда. Некоторые наблюдения, однако, ставили под сомнение возможность применения термоэлектронной теории к металлическим дугам. Среди них особенно важную роль в свое время сыграли опыты Штольта [Л. 144], показавшего впервые, что катодное пятно способно перемещаться по медному катоду с большой скоростью, при которой казалось немыслимым сильное нагревание меди даже на малых участках поверхности, занимаемых пятном. В настоящее время, когда стали известны почти фантастические значения плотности тока в области катодного пятна, такого рода доводы потеряли свою убедительность. Гораздо более серьезное возражение универсальности термоэлектронной теории выдвинул Слепян [Л. 145], указав, что большинство металлов не могут быть нагреты до температур, достаточных для заметной эмиссии. Это особенно очевидно по отношению к таким металлам, как ртуть, медь и серебро. В поисках выхода из создавшегося затруднения Гюнтершульце [Л. 7] предположил, что температура кипения металла в области катодного пятна настолько резко повышается под влиянием увеличенного местного давления пара, что металл способен нагреваться до температур, достаточных для электрон--ной эмиссии. Подтверждение этой догадки Гюнтершульце вн-54 [c.54]

Изобретение процесса получения стали и железа из чугуна путем продувки последнего в расплавленном состоянии воздухом относится к числу замечательных достижений технической мысли. Изобретатель процесса англичанин Геири Бессемер в 1855 г. взял патент на передел чугуна в сталь путем продувки его паром или воздухом. Тогда же была высказана мысль об использовании кислорода для продувки металла в конвертере. Однако эту идею не могли осуществить в производственных масштабах в течение 80 лет. Только в последнее время, после отработки способов получения кислорода в достаточно больших количествах и установления вредного влияния азота на качество обычной бессемеровской стали, начались поиски способов применения кислорода при выплавке стали. Расширение производства кислорода и снижение его стоимости стимулировали исследования в области орименеиия кислорода в конвертерах. Вследствие разгара фурм и низкой стойкости днищ при донной продувке чистым кислородом во многих странах начали применять вдувание кислорода в конвертер сверху, через вертикальную водоохлаждаемую фурму. При этом кислород обычно подают под давлением 6—10 атм, которое необходимо для гароникнове-ния кислорода через шлак в металл. Производство стали в конвертерах продувкой кислородом сверху было освоено в Ав< гр1 и, где чугун, выплавленный из штирийских руд, содержит около 0,20 Р и переработка его в основных конвертерах с донной продувкой затруднена. Работа с применением кислорода в конвертерных процессах имеет ряд особенностей [28]. Металл нагревается до высокой температуры, которую регулируют добавками холодного скрапа, иногда от 20 до 35% по весу (вместо 8% в конвертерах с воздушным дутьем), или руды. При этом фосфор выгорает одновременно с углеродом сера выгорает от одной трети до половины. Полезное использование кислорода составляет 90—95% температура металла, а следовательно, и количество добавляемого скрапа зависят от содержания кремния в чугуне. [c.53]

Так, например, известен ряд случаев, когда сварка вызывает разупрочнение основного металла в зоне термического влияния. Особенно часто разупрочнение наблюдается в области с наиболее высокой температурой металла, вблизи границы сплавления (нагрев до подсолидусных температур). Влияние термодеформационного цикла сварки, создавая те или иные несовершенства в строении металла этой зоны, приводит иногда не только к понижению прочностных характеристик, но и к снижению его деформационной способности. Наличие такой ослабленной зоны с пониженной деформационной способностью представляет определенную опасность в условиях эксплуатации сварных соединений. В качестве примера можно указать на сварные соединения трубопроводов, работающих при достаточно высоких температурах (—600° С) в условиях значительных нагрузок, определяемых внутренним давлением, и термических напряжений, в частности, вызывающих изгиб труб. Работа металла в условиях ползучести хотя также подчиняется влиянию рассмотренного выше контактного упрочнения, но оказывается весьма чувствительной к неравномерности распределения деформаций. Ослабленная даже узкая зона основного металла, заключенная между более прочным швом и неослабленным основным металлом, воспринимая основные деформации, вызывает начальные межзеренные разрушения, которые, развиваясь на расстоянии одного-трех зерен от границы сплавления, приводят к так называемым локальным околошовным разрушениям. Хотя значительного повышения работоспособности таких соединений добиваются последующей после сварки высокотемпературной термической обработкой (типа аустенитизации в случае аустенитных трубопроводов), однако и в этом случае [c.32]

Джеклин [Л. 18] провел исследования на лабораторных экспериментальных стендах, а также испытания на действующих промышленных котлах для сравнения эффективности ряда комплексообразующих реагентов (в том числе солей натрия ЭДТА и НТК и технического реагента на их основе Нальхелат 761, или сокращено Н-761). Проверено действие этих реагентов в отношении удаления и предотвращения образования отложений котельной накипи и магнетита и на коррозию металла. Экспериментальные котлы работали при давлениях до 210 ат и теплонапряжении опытного трубного участка 81 ООО ккал/м ч промыш-шленные котлы имели рабочее давление 12, 42 и 60 ат. Опыты и наблюдения показали, что, кроме ЭДТА, и другие комплексообразующие реагенты, в том числе НТК, могут эффективно предотвращать накипе-образование в паровых котлах. Эффективность НТК выше эффективности ЭДТА при давлениях до 56 ат, одинакова при 84 ат и меньше при 105 ат. Эффективность ЭДТА и НТК заметно снижается при воздействии на них растворенного Ог при температурах, равных или выше 176— 218° С. Чрезмерные избытки реагентов могут вызывать коррозию котельного металла, особенно в зонах глубокого упаривания котловой воды. ЭДТА и НТК могут удалять отложения магнетита и предотвращать их образование, но эффективность их в этой области нуждается в уточнении. Эти реагенты не вызывают вспениваиия котловой воды и не мешают действию пеногасителей. Величина щелочности котловой воды, а также наличие или отсутствие фосфатов не влияют на эффективность действия данных реагентов. Реагент Н-761 предотвращает накипеобразование даже при очень высоком (более 20 мг кг) содержании масел в котловой воде. Скорости коррозии стальных пластинок в этом реагенте и в фосфатах практически одинаковы и находятся в пределах 0,01—0,02 мм/год. [c.97]

Качество металла особенно важно в конструкции перегревателей, как это было выяснено в работе Вудвайн и Робертс иа водотрубных котлах высокого давления они приписывают все неприятности в трубах и перегревателях употреблению кипящей стали. Они сравнивали две 12-футовые трубы холодной прокатки одну с ликвацией на внутренней поверхности, а другую почти полностью лишенную ликвации. Эти трубы были сварены вместе и согнуты для образования перегревателя. Согнутая труба была помещена в котел с давлением в 200 английских фунтов а квадратный фут и использовалась как перегреватель при нормальных условиях средняя температура испытания была между 316 и 371°. После. 12 месяцев испытания было найдено, что труба без ликвации осталась в хорошем состоянии, в то время как труба с ликвацией была сильно разъедена, в некоторых местах даже насквозь. Окалина, удаленная с разъеденной внутренней части ликвиро-ванной трубы, содержала 0,19% серы. Второй виток перегревателя, сделанный из трубы, свободной от внутренней ликвации, был в испытании одинаковое число часов в одинаковых условиях. Эта часть перегревателя после указанного периода работы была демонтирована и оказалась совершенно сохранившейся, за исключением небольших изолированных и сравнительно ничтожных углублений. [c.558]

Анализ случаев хрупкого разрушения элементов конструкций, особенно изготовленных из достаточно пластичных в обычных условиях и неохрупчивающихся с понижением температуры материалов, показывает, что зоны разрушения, как правило, локализуются в местах, где напряженное состояние характеризуется высокими значениями положительного шарового тензора. Показателен в этом отношении пример, приведенный в одной нз работ Н. Н. Давиденкова. Известно, что медь не охрупчивается даже при очень низкой температуре. Тем не менее, если медную пластинку, защемленную по контуру, подвергнуть одностороннему равномерному давлению, то металл, работая в условиях двухосного растяжения, проявит все признаки хрупкого разрушения. [c.382]

В процессе обработки вязких материалов под действием температуры и давления мельчайшие частицы металла прилипают к режущей кромке резца, образуя так называемый нарост. Особенность нароста состоит в том, что он обладает тве рдостью, в 2,5 раза превышающей твердость обрабатываемого металла. Прикрывая собой режущую кромку, этот нарост сам способен производить резание. Но работу резцами, имеющими нарост, можно допускать только при обдирке, т. к. с появлением на резце нароста резко ухудшается чистота обработанной поверхности и теряется точность обработки. При скоростях, меньших 3 м1мин, и скоростях, превышающих 70 м1мин,, нарост на передней поверхности не образуется. Поэтому чистовые работы следует проводить на более высоких скоростях. [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...