Термическое расширение и температурный коэффициент линейного расширения

Термическое расширение и температурный коэффициент линейного расширения [c.289]

Жаропрочные малоуглеродистые стали на основе 2-12% хрома благодаря сравнительно низкой стоимости, высокой теплопроводности, малого температурного коэффициента линейного расширения и хорошей релаксационной способности, возможности регулирования механических свойств в широких пределах посредством термической обработки и относительно высокой коррозионно-механической стойкости являются наиболее приемлемыми и отвечают эксплуатационным требованиям, предъявляемым к конструктивным элементам технологических установок нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов. Повышение содержания хрома и дополнительное легирование карбидообразующими присадками оказывают положительное влияние на коррозионную стойкость этих сталей в горячих средах основных процессов переработки нефти, коррозионная активность которых прежде [c.94]

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]

Другим преимуществом бора является то, что его температурный коэффициент линейного расширения близок к коэффициенту линейного расширения титана. Это позволяет использовать его для местного усиления титановых конструкций, в которых деформации и напряжения, вызванные изменением термических условий, минимальны. [c.83]

Термическое расширение. Помимо обычных факторов, определяющих свойства композиций, таких как природа и соотношение компонентов, распределение их и др., термическое расширение композиционного материала в значительной степени определяется наличием в нем остаточных напряжений. При охлаждении композиционного материала, получаемого обычно при высокой температуре, до комнатной, в нем возникают напряжения, обусловленные различием температурных коэффициентов линейного расширения компонентов. Например, в боралюминии при охлаждении его с температуры 500° С до комнатной матрица сжимается в от- [c.223]

Жаростойкий тонкий слой, укрепленный на трубах, следует за ними при их термическом расширении, а так как его температурный коэффициент линейного расширения меньше, чем труб, то он покрывается многочисленными трещинами. Эти трещины уплотняются последующими слоями многослойной изоляции и уплотнительной обмазкой по сетке, выполняемой снаружи ограждения. [c.131]

Зависимость изменения длины образца их хромомолибденовой стали от температуры приведена на рис. 81. По мере повышения температуры уменьшается модуль упругости железа и стали, наиболее интенсивно при температуре > 700 К (рис. 82). Низкий температурный коэффициент линейного расширения металлов и сплавов обычно сопровождается большим модулем упругости,Следует также учитывать и то, что в металлах, в которых во время термического цикла протекают фазовые -превращения, поверхность подвергается пластической деформации и на ней образуются морщины. Это аналогично возникновению шейки при испытании на статическое растяжение. [c.99]

Регулирование деформации. Прежде всего, задают изменение температуры ДТ — — Ti ненагруженного и нестесненного образца и с помощью термопары и экстензометра, прикрепленных на расчетной длине образца, измеряют и записывают температуру Т и кажущуюся деформацию, т. е. определяют термическую деформацию е и амплитуду термической деформации Ае . Таким образом определяют средний температурный коэффициент линейного расширения, исходя из величины свободного расширения на расчетной длине образца и начальной расчетной [c.248]

Проблема химической совместимости в композиционных материалах с металлической матрицей решается двумя путями использованием низкотемпературной (в твердом состоянии) техники изготовления или выбором термодинамически стабильных составляющих фаз, находящихся в равновесии друг с другом. Соответствующая термомеханическая совместимость достигается путем использования пластичной матрицы, которая деформируется и принимает на себя все различные деформации, возникающие при термической обработке или путем выбора матрицы и армирующего компонента, имеющих близкие температурные коэффициенты линейного расширения. [c.15]

Железоникелевые сплавы удовлетворительно штампуются, куются, прокатываются, обрабатываются резанием. Для дополнительного снижения температурного коэффициента линейного расширения проводят термическую обработку инваров, состоящую из закалки от 840 °С в воде, отпуска при 315 °С и старения в течение 50-100 ч при 100 °С. Железоникелевые сплавы удовлетворительно свариваются. Обычно применяется дуговая сварка в среде аргона. В качестве присадочного материала используют проволоку близкого состава. Сварные соединения не требуют термической обработки, их прочность близка к прочности основного металла. [c.619]

Благодаря малому температурному коэффициенту линейного расширения твердых сплавов (в 2 — 3 раза меньше, чем коррозионно-стойкой стали) деформация поверхностей трения незначительна. Высокая теплопроводность твердых сплавов (более высокую теплопроводность имеют лишь силицирован-ные графиты и графитированные угле-графиты) обусловливает их применение в условиях недостаточного смазывания и воздействии термических нагрузок. [c.317]

Одним из основных недостатков магнезитовых изделий является низкая термическая стойкость, обусловленная в основном двумя причинами большим температурным коэффициентом линейного расширения (12— 14-10- против 4,7—6,7-10- для шамота) структурой черепка и в первую очередь наличием стекловидной массы между кристаллами периклаза. [c.436]

При точном измерении коэффициента оказывается, что его величина при различных температурах не остается постоянной. Наименьший температурный коэффициент линейного расширения имеет кварцевое стекло (5-10 ). Для обычных промышленных стекол а колеблется в пределах 70—90-10 . При увеличении содержания MgO и АЬОз в стекле коэффициент термического расширения понижается, а при увеличении содержания щелочных окислов — повышается. [c.456]

Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расширения широко применяются в машиностроении и приборостроении. Наиболее распространены сплавы Fe—Ni, у которых коэффициент термического расширения мм/ мм-град) при температурах от —100 до -1-100° С при увеличении никеля до 36% резко уменьшается, а при более высоком содержании никеля вновь возрастает. При температурах 600—700° С такого явления не наблюдается и коэффициент линейного расширения в зависилюсти от состава изменяется плавно. Аномалии расширения в этих сплавах имеют ферромагнитную природу. [c.325]

Для расчета более распространенного в производстве варианта намотки неподогретой лентой на холодную оправку необходимо учесть стадию разогрева. Основная сложность при построении теоретического описания процесса разогрева заключается в том, что учет только эффектов упругости и термического расширения приводит к результатам, прямо противоположным эксперименту при разогреве ввиду большого значения температурного коэффициента линейного расширения у оправки по сравнению с композитами, а также вследствие анизотропии линейного расширения композитов (с ростом температуры в толстостенных кольцах наружный радиус должен увеличиваться, а внутренний уменьшаться) давление на оправку должно увеличиваться, практически же на- [c.470]

Расширение стекла (или другого материала) при нагреве характеризуется отношением удлинения образца при нагреве на 1 °С к исходной длине образца и называется температурным коэффициентом линейного расширения а. Соответственно отношение увеличения объема к исходному объему называется коэффициентом объемного термического расширения р [c.419]

Термической стойкостью называется способность стекла противостоять резким изменениям температуры. Вследствие его низкой теплопроводности температура его внешних и внутренних слоев становится различной, что вызывает в результате термического расширения возникновение напряжений в стекле. Таким образом, термостойкость стекла зависит от теплопроводности, температурного коэффициента линейного расширения и теплоемкости. Кроме того, термостойкость зависит от предела прочности стекла при растяжении и модуля упругости. [c.420]

Марка сплава Температурный коэффициент линейного расширения (.р 10 в интервале температур, С к- (в ю <0 S -II Режим термической обработки заготовок и образцов [c.51]

На свойства композита существенно влияет граница раздела волокно-матрица. В первую очередь это относится к их адгезионному взаимодействию. Локальные напряжения в композите достигают максимальных значений вблизи или непосредственно на границе раздела, где обычно и начинается разрушение материала. Адгезионная связь по границе не должна разрушаться под действием термических и усадочных напряжений, возникающих вследствие различия в температурных коэффициентах линейного расширения матрицы и волокна или в результате химической усадки связующего при его отверждении. Защита волокон от внешнего воздействия также в значительной степени определяется адгезионным взаимодействием по границе раздела. [c.416]

Фотоситалл получается, как и другие ситаллы, путем кристаллизации светочувствительного стекла, состоящего из окиси кремния (75 %), окиси лития (11,5 %), окиси алюминия (10 %) и окиси калия с небольшими добавками азотнокислого серебра и двуокиси церия. Фотоситалл устойчив к кислотам, обладает высокой механической и термической прочностью. Теплопроводность его в несколько раз выше, чем у других ситаллов, температурный коэффициент линейного расширения составляет 9-10 К в диапазоне до 120 С, удельное объемное сопротивление 10 —10 Ом м, [c.421]

Отличия результатов расчетов от данных экспериментов по значению критического времени (приемлемые для задач устойчивости оболочек при ползучести) кроме отмеченных обстоятельств (разброс характеристик ползучести материала, существенное влияние начальных несовершенств) объясняются также некоторым несоответствием постановки исследуемой численно задачи условиям проведения испытаний в расчетах не учитывалось термическое деформирование оболочек, происходящее при нагреве до заданной температуры за счет различия температурных коэффициентов линейного расширения дуралюминовой оболочки и стального приспособления, в котором она защемлена. [c.96]

Модифицирующие оксиды вводят в процессе варки стекол. Глинозем AI2O3 повышает механическую прочность, а также термическую и химическую стойкость стекол. При добавке В2О3 повышается скорость стекловарения, улучшается осветление и уменьшается склонность к кристаллизации. Оксид свинца РЬО, вводимый главным образом при изготовлении оптического стекла и хрусталя, повышает показатель светопреломления. Оксид цинка ZnO понижает температурный коэффициент линейного расширения стекла, благодаря чему повышается его термическая стойкость. [c.349]

Зависимость термического расширения сплавов, применяемых для компонентов термостата, от температуры, показана на рис. 29. На этом рисунке представлены также кривые изменения расширения, которые определяют величину прогиба слоистых материалов, состоящих из сплава с высоким температурным коэффициентом линейного расширения и стандартного сплава Инвар 36% Ni—64% Fe (кривая Bj) или сплава 40% Ni—60% Fe (кривая В а). Можно видеть, что элемент, содержахций Инвар, имеет несколько более высокую величину прогиба при температуре до 260° С, однако элемент, содержащий сплав 40% Ni—60% Fe, характеризуется несколько большей протяженностью участка нелинейного изменения расширения. [c.77]

Другой эффект, который отсутствует или не имеет значения при термоциклировании монолитных материалов, но должен приниматься во внимание разработчиками эвтектических композиций — внутренние напряжения, которые возникают вследствие различия температурных коэффициентов линейного расширения эвтектических фаз. Эти напряжения можно оценить, задаваясь упругими характеристиками фаз они пропорциональны произведению разницы коэффициентов линейного расширения и интервала температур (Аа ДГ), которые были названы Лейзло [36] деформационным потенциалом мозаичности. Остаточные напряжения могут превысить предел текучести пластичной фазы и вызвать достаточно большую пластическую деформацию, приводящую к повреждению материала при циклической термической усталости [19]. Кроме того, остаточные напрянсения зависят от фазовых превращений, протекающих в нестабилизированных сплавах на основе железа или 1<обальта. [c.154]

Для углеалюминиевого композиционного материала характерна заметная разница температурных коэффициентов линейного расширения матрицы и волокон. Температурный коэффициент линейного расширения для углеродных волокон вдоль оси составляет —0,9-10 ° С , а для алюминиевого сплава 22.10 ° С . В связи с этим неоднократно высказывалось мнение о неудовлетворительной термостойкости этой композиции. Однако в результате исследования термической стабильности углеалюминия установлено (табл. 6), что термоциклирование в температурном интервале от —193 до -f-500° С (число циклов 20) не приводит к ухудшению механических характеристик, к нарушению связи на границе матрицы и волокна, а также к появлению заметной деформации образца в направлении армирования. В направлениях же, перпендикулярных к направлению армирования, образец материала в результате термоциклирования претерпевает значительную остаточную деформацию, подобную той, которая появляется в аналогичных условиях и у других композиционных материалов с невысокой прочностью связи матрицы и армируюш их волокон. Сохранение исходной прочности связи на межфазной [c.376]

Величину длительной жаропрочности композиции никель — углеродное волокно определяли при температуре 500° С. Предел 100-часовой прочности при этой температуре равен 280 МН/м (28,0 кгс/мм ). Температурный коэффициент линейного расширения композиции в интервале от комнатной температуры до 1000° С имеет величину 0,5 10 ° и 20-10 < °С для измерений вдоль армирующих волокон и в перпендикулярном направлении соответственпо. Высокая анизотропия теплофизических свойств материала объясняется, очевидно, тем, что термическое расширение композиции вдоль направления армирования контролируется термическим расширением волокон. [c.397]

Возникновение растягивающих остаточных напряжений в поверхностном слое. В результате обезуглерожнвания поверхностного слоя или обеднения его другими компонентами после проведения термической обработки в нем возникают высокие растягивающие остаточные напряжения, обусловленные различием температурных коэффициентов линейного расширения и объемных эффектов при протекании фазовых превращений в измененном поверхностном слое и в сердцевине детали [12]. В таких условиях в поверхностном слое детали при действии даже незначительного внешнего растягивающего напряжения может возникнуть пластическая деформация. Остаточные растягивающие напряжения в поверхностном слое Снижают прочность при циклическом нагружении. [c.684]

Марганец является элементом, все модификации которого обладают аномальными для чистого металла евойст- вами,— чрезвычайно высоким коэффициентом термического расширения и высоким удельным электросопротивле-лием. Марганец относится к переходным металлам с незаполненной d-оболочкой. Из всех элементов периодической системы элементов переходные металлы обладают наибольшими энергиями связи. Однако для марганца отмечается наличие глубокого минимума на кривых, изменения температур плавления, кипения и теплоты сублимации, модуля упругости, характеризующих энергию межатомных связей, температурного коэффициента линейного расширения и удельного электросопротивления переходных металлов в зависимости от положения их в периодической системе элементов [22, 23]. [c.18]

Нееля. При этом нижний температурный предел проявления спонтанной магнитострикции обладает стабильностью, а практически не зависит от степени легированности. В качестве легирующих добавок в работе [117] были использованы антиферромагнетик — хром, ферромагнетики — никель и кобальт, непереходные элементы — медь, углерод и кремний. Наиболее сильное влияние на магнито-объемную аномалию оказывает хром. Ферромагнетики и непереходные элементы подавляют способность аустенита к спонтанной магнитострикции и увеличивают коэффициент термического расширения. Наиболее эффективны в этом плане никель, углерод и медь. Эффект зависимости объема от магнитного состояния под действием легирующих элементов находится в прямой связи с величиной магнито-объемного эффекта основы. НаибАльщее увеличение температурного коэффициента линейного расширения и уменьшение спонтанной магнитострикции наблюдается в сплавах с 25—35% Мп (см. рис. 33). Чем выше чувствительность объема основы к магнитному упорядочению, тем значительнее подавление спонтанной магнитострикции легирующими добавками. Для получения максимально возможных значений коэффициента линейного расширения достаточно за счет легирования понизить Tn ниже Тк. [c.85]

Используется большое количество различных составов электровакуумного стекла, отличающихся по своим электрическим свойствам, коэффициенту термического расширения, термостойкости. Для ламп накаливания и дневного света применяют стекло с высокой светопроз-рачностью. Важнейшим показателем для электровакуумных стекол является температурный коэффициент линейного расширения. Это объясняется тем, что в процессе производства электровакуумных приборов стеклянные детали спаиваются с различными металлами. Для получения надежных спаев необходимо подбирать стекла таким образом, чтобы эти коэффициенты у стекла и металла в спае незначительно отличались один от другого. [c.585]

Повышение термической стойкости изделий при вводе талька и дунита обусловлено взаимодействием окиси магния этих материалов с алюмосиликатом основных глин с образованием минерала кордие-рита (2Мд0-2А120-55102), характеризующегося низким температурным коэффициентом линейного расширения, а при вводе щелочесодержащих плавней, например нефелин-сиенита, оно связано с на- [c.284]

Свойства границы раздела, в первую очередь, адгезионное взанмодейсгвие волокна и матрицы определяют уровень свойств композитов и их сохранение при эисплуатации. Локальные напряжения в композите достигают максимальных значений как раз вблизи или непосредственно ва границе раздела, где обычно и начинается разрушение материала. Граница раздела должна иметь определенные свойства, чтобы обеспечить эффективную передачу механической вагрузки от матрицы на волокно. Адгезионная связь по границе раздела не должна разрушаться под действием термических и усадочных напряжений, возникающих вследствие различия в температурных коэффициентах линейного расширения матрицы и волокна или в результате химической усадки связующего при его отверждении. Защита волокон от внешнего воздействия также в значительной степени определяется адгезионным взаимодействием по границе раздела. [c.12]

При разогреве происходят, главным образом, такие явления, как микро-и макрофильтрация связующего, термическое расширение и одновременное снижение жесткости в направлении, перпендикулярном волокнам, релаксация части напряжений, созданных при намотке, изменение давления на оправку, вызванное разностью температурных коэффициентов линейного расширения оправки и изделия. Различное термическое расширение полуфабриката и оправки должно приводить к повышению давления на оправку. Снижение жесткости и интенсификация диссипационных явлений должны привести к противоположному эффекту. В конкуренции этих двух механизмов чаще побеждает второй. [c.467]

Вт/(м-°С). Одним из основных недостатков магнезитовых изделий является низкая термическая стойкость обусловленная в основном двумя причинами большим температурным коэффициентом линейного расширения (12—14-10- против 4,7—6,7-10 для шамота) структурой черепка и, в первую очередь, характером соединения кристаллов периклаза стекловидной массой. Термическую стойкость магнезитовых изделий повышают несколькими способами, в том числе использованием крупнозернистых масс и добавкой 5—10 % глинозема, связы-ваюшего SiOa и ведущего к образованию в черепке кристаллической связки — шпинели MgO-АЬОз. Еще лучшие результаты дает применение крупнозернистого плавленого магнезита взамен спекшегося. Сырьем для производства магнезитовых изделий является минерал магнезит Mg Oa, встречающийся в природе в двух основных разновидностях — кристаллической и криптокристаллической (аморфной). Основное промышленное значение имеет кристаллический магнезит. Он сравнительно мало загрязнен примесями (от 5 до 10%), дает максимальную усадку до 25 % при 1500—1800°С. Процесс перекристаллизации и спекания черепка зависит не только от температуры обжига, но и от содержания плавней. Магнезит обжигают до спекания в основном во вращающихся печах длиной 170 м при 1700—1750 °С и в шахтных печах с магнезитовой и хромомагнезитовой футеровкой. Обжиг магнезита в шахтных печах имеет недостатки невозможность использовать мелкие фракции магнезита, получающуюся при добыче, и неравномерность обжига. Кроме того, магнезит имеет склонность рассыпаться в процессе обжига на мелкие куски, что может вызвать уплотнение загрузки материала в печи и недожог. Величина кусков сырого магнезита, поступающего в печь может колебаться от 40 до 250 мм. Полученный из шахтных печей обожженный до полного спекания магнезит идет для производства магнезитовых изделий. Во вращающиеся печи поступает предварительно измельчен- [c.402]

Выбор и общая характеристика сплавов. Сплавами с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) называются сплавы, сохраняющие в некотором интервале температур практически постоянными свой объем, т. е. имеющие малый коэффициент температурного линейного расширения. Такое аномальное поведение сплавов объясняется тем, что при изменении температуры в них возникают магнитные превращения, сопровождающиеся объемными изменениями. компенсирующими термическое расширение, обусловленное тепловыми колебаниями атомов. [c.369]

По механической прочности ситаллы превосходят все керамические материалы и даже металлы. Кроме того, ситаллы можно шлифовать по 12 и 14 классам чистоты. Это позволяет широко применять ситаллы в качестве механически прочных изоляционных оснований для тонкопленочных интегральных микросхем. Ситаллы характеризуются высокой радиопрозрачностью, малой плотностью и весьма низкими значениями температурного коэффициента линейного расширения 1ТКЛР = = (3 ч- 150)-Ю 1/° С]. Это позволяет применять ситаллы также для обтекателей антенн летательных аппаратов и других радиодеталей с повышенной механической и термической прочностью. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...