Процесс порообразования

Процесс порообразования заключается в выявлении уже имеющихся дефектов в образцах, но не в возникновении пор в качественных образцах высокопластичных металлов. [c.19]

При малом диаметре образца объем материала с зоной перенапряжения материала доминирует, что может способствовать квазихрупкому разрушению с минимальной затратой энергии в соответствии с соотношением (2.5). Процесс порообразования перед вершиной надреза одновременно завершается соединением пор с вершиной надреза и между собой в срединных слоях образца. С возрастанием диаметра образца доля перенапряженного материала в вершине надреза уменьшается по отношению ко всему сече нию образца и ее влияние на вязкость разрушения перестает быть существенным. Вот почему начиная с некоторого диаметра образца приращение энергии на процесс распространения трещины не происходит и вязкость разрушения становится независимой от размера сечения. [c.105]

Самым ответственным этапом разработки рецептур пористых резин является выбор порообразователя и вулканизующей группы, так как структура пор в изделии зависит от степени согласования процессов порообразования (раздувания материала) и вулканизации. [c.43]

Особым видом технологии неформовой вулканизации является получение пористых изделий. С точки зрения расчета такой процесс отличается непрерывно изменяющимися геометрическими размерами изделия и протеканием в нем одновременно двух кинетических процессов — химического разложения порообразователя, приводящего к вспениванию материала, и вулканизации, закрепляющей пористую структуру изделия. Для получения качественных изделий необходимо, чтобы стадии развития этих двух процессов соотносились одна с другой определенным образом. Большинство используемых в настоящее время резиновых смесей для неформовых пористых резинотехнических изделий соответствует опережению стадий развития пористости по отношению к наступлению тех же относительных степеней вулканизации материала во время технологического процесса. Относительную стадию развития процесса порообразования оценивают изменением относительной плотности [c.208]

Вещественные переменные NU — параметр v в дифференциальном уравнении (8.14) кинетики изменения плотности резиновой смеси в процессе порообразования КО, К1, К2 — коэффициенты в выражении (2.53) для температурного коэффициента вулканизации, являющиеся константами материала ТЕ—температура эквивалентного режима вулканизации Гэ, при которой получена указанная выше зависимость М(Тэ), °С [c.236]

Эксперименты показывают, что при определенных условиях упомянутые модели позволяют прогнозировать размеры пор с достаточной точностью. Эти опыты проведены в основном на материалах с уже существующей умеренной и соответствующим образом распределенной пористостью, образованной в процессе какой-либо обработки, с тем чтобы дополнительным зарождением пор в процессе испытаний на ползучесть можно было пренебречь. В некоторых опытах требовался ряд допущений, выражающихся в произвольном выборе того механизма роста пор, который должен определять поведение материала. Поэтому хотя в определенных деталях некоторые из этих моделей и представляются верными, еще нельзя во всех случаях использовать их в качестве общепринятого средства для прогнозирования процессов порообразования у различных сплавов. [c.320]

Вакансионный механизм образования пор должен действовать при высоких температурах, поскольку в этих условиях легко возникает избыточная концентрация вакансий и возможно образование поры в результате взаимной диффузии компонентов, протекающей с различной парциальной скоростью. Этот процесс наблюдается во многих случаях, в частности при удалении из сплава летучего компонента. В этом случае, согласно оценке [116], относительное пересыщение вакансиями может достичь Лс/со 10 —10 2. Ниже рассматривается вызванный сублимацией процесс порообразования в различных сплавах. [c.405]

В работе [59] процесс порообразования исследовали для латуни (Л32). Нагрев образцов с отгонкой летучего компонента [c.405]

Существенную роль в процессе порообразования играет состояние поверхности. Удаление поверхностного слоя с помощью электрополировки, возникшего после механической об- [c.407]

Как указывалось ранее (см. гл. IX), в условиях вакуума при повышенных температурах в сплавах, содержащих летучие компоненты, развивается процесс порообразования. Исследование сплавов меди и алюминия показало, что наличие пор, возникших при сублимации, приводит к понижению прочности сплава при комнатной температуре одновременно понижается пластичность (табл. 44, 45). [c.440]

Прогрев заготовки в процессе обжига идет от поверхности к центру, поэтому процесс порообразования на поверхности происходит раньше и идет значительно быстрее, чем во внутренних зонах. Под действием капиллярных сил жидкость из внутренних слоев поступает к поверхности и заполняет образовавшиеся поры - происходит дополнительная пропитка поверхностных слоев. В результате плотность поверхностного слоя и его жесткость увеличиваются, что приводит к разнице в величине усадки поверхностных и внутренних слоев поверхностный, более плотный слой усаживается меньше, чем внутренняя часть заготовки, что является одной из основных причин растрескивания заготовок при обжиге. [c.66]

Лишь в некоторых работах [18, 137—140] авторы обращают внимание на связь процесса образования пор с поверхностными свойствами расплавов. Однако, по-видимому, из-за отсутствия достаточного количества экспериментальных данных, и в этих работах процесс порообразования рассмотрен недостаточно полно. [c.86]

Поскольку нашей задачей является рассмотрение роли поверхностных явлений в сварочных процессах вообще, то мы не будем подробно исследовать процесс порообразования. Попытаемся лишь вкратце ответить на вопросы о роли отдельных газов и о наиболее вероятном месте образования пор с использованием данных о поверхностных свойствах металла на границе с газами и со шлаками. [c.86]

Для того, чтобы перейти к анализу разрушения при ползучести, необходимо рассмотреть механизм стадии повреждаемости при длительной высокотемпературной деформации. Как известно, повреждаемость при ползучести связана с порообразованием на фаницах зерен, инициируемом коллективными дислокационными процессами. Они так или иначе зависят от термически-активируемых процессов скольжения и переползания дислокаций с развитием диффузии по дислокационным трубкам или объемной диффузии. Экспериментальные данные, накопленные к настоящему времени, позволяют составить иерархическую последовательность (рисунок 4.34) включения механизмов пластической деформации в зависимости от параметра ре, характеризующего эффективную энергию активации в терминах К. [c.316]

При вязком разрушении металлов, имеющих поры или включения, процесс разрушения включает процесс пластического порообразования, который сопровождается ростом пор при пластическом деформировании под действием трехосного напряженного состояния, пока не произойдет разрыв по сечению с концентрацией пор вьппе средней величины (простое изложение феноменологии вязкого разрушения можно найти в [22]). В металлах, не содержащих начальные поры, пустоты образуются в результате расслоения по границе включение — матрица или разрушения включения при пластическом течении податливой матрицы относительно слабо деформируемого включения [3]. [c.174]

Поскольку значительную роль в процессах зарождения и развития разрушения играют дислокационные механизмы и связь порообразования с элементами дислокационной структуры стали, существенное влияние на кинетику процесса разрушения оказывает структура стали. Установлены следующие основные факторы в развитии разрушения [c.16]

Межзеренное порообразование является результатом усиления роли диффузионных процессов, влияние которых увеличивается с ростом долговечности при снижении действующих напряжений. В связи с этим можно предположить, что уравнение (3.18) достаточно точно описывает накопление пластической деформации при самых низких (близких к рабочим) напряжениях. Расчет подтвердил справедливость этого предположения. [c.94]

Анализом результатов испытаний при сложном напряженном состоянии установлено, что изменение характера разрушения происходит при разных значениях времени до разрушения увеличение жесткости напряженного состояния ускоряет процесс развития порообразования. В соответствии с результатами металлографического анализа характера разрушения все испытания на длительную прочность при каждом виде напряженного состояния были разделены на две группы. [c.147]

Наиболее разработана теория гомогенного зарождения пор о участием и без участия атомов примеси, например, инертного газа [24, 26, 27]. В этой теории дано математическое описание процесса зарождения пор некоторые закономерности порообразования находят в ней естественное объяснение уменьшение концентрации пор с ростом температуры легко объясняется уменьшением пересыщения металла вакансиями. [c.124]

Разрушение сплава Д16Т по режиму (Р+Н) приводит к возрастанию интенсивности процесса скольжения и росту объема отдельных элементов ямочного рельефа. Характерно одновременное развитие процесса порообразования по границам зерен и формирования мелких пор за счет одновременного процесса сдвига и отрыва (рис. 2.10). Наиболее заметен указанный процесс разрушения при достижении температуры 623 К. При больших температурах нарастают процессы окисления материала, разупрочнение границ зерен и активизируются процессы ползучести. Поэтому вслед за возрастанием объема формирующихся ямок наблюдается увеличение доли межзеренного разрушения. Одновременное увеличение скорости деформации подавляет процесс формирования мелких ямок по стенкам крупных пор, имеющих очертание поперечника границ зерен. [c.94]

Исследования ориентировок фасеток скола для хрупкого разрушения [60] и в случае процесса порообразования при вязком разрушении [61, 62] показали, что зарождение трещины происходит на некотором расстоянии перед вершиной трещины, равном двойному ее ]заскрытию, где достигается максимум интенсивности напряженного состояния [63]. В случае вязкого разрушения имеет место процесс порообразования, который завершается соединением пор с вершиной трещины путем сдвига или отрыва. [c.105]

Микроморфология разрущения в зоне магистральной трещины носит двойственный характер. В основном разрущение идет по границам зерен за счет образования клиновидных трещин. С другой стороны, в зоне клиновидных трещин впереди фронта магистральной трещины и рядом с ней имеется значительное количество пор ползучести. В металле диска далее по периметру вне зоны видимой трещины и микротрещин имеются зародыщи пор, выявляемые методами оптической и электронной микроскопии. Следовательно, в зоне концентрации напряжений идет процесс порообразования. При периодических перегрузках, которые могут иметь место в пусковой период работы ротора, в металле, пораженном порами, происходит образование клиновидных межзеренных трещин в пределах зерна. В устье трещины за счет ускорения процессов диффузий в поле повышенных напряжений и межзеренного проскальзывания происходит образование крупных карбидов и снижается трещиностойкость стали. В дальнейшем процесс разрушения идет с ускорением и завершается смешанным разрушением. [c.47]

Технологические дефекты гибов возникают не только из-за коррозионно-усталостных процессов, но и вследствие ухудшения жаропрочности стали под действием высокой температуры. Развивается процесс порообразования. Местами поры, достигая 1-3 мкм, соединяются в цепочки, трансформирующиеся со временем в трещины. Трещины располагаются прежде всего по продольным образующим на вьшуклой (растянутой) части по всему сечению стенки, что свойственно процессам ползучести. Для труб из стали марки 12Х1МФ окружное напряжение на вершине растянутой части может оцениваться [c.190]

Широкое применение органических порообразователей обусловлено высоким газовым числом и хорошей диспергируемостью или растворимостью в каучуках, что способствует получению изделий с равномерным распределением пор. Различие в температурах их разложения несколько упрощает задачу согласования процессов порообразования и вулканизации и позволяет проводить процесс при различных температурах. Свойства ряда органических поро- [c.43]

Массив А[1 17], элементами которого являются А[Г при поступлении в первую зону вулканизации, °С А[2 размер сектора изделия вдоль линии теплового потока, м А[3]—линейная скорость поступления профильной заготовки в непрерывный вулканизатор, м/с А[4] — плотность резиновой смеси до начала процесса порообразования, кг/м А[5] — минимальная плотность пористой резины, получаемая для данной партии резиновой смеси, отнесенная к комнатной температуре изделия или образца, кг/м А[6] — параметр А кинетического уравнения (8.14), с А[7] — параметр 6 в том же уравнении, К А[8] — температура начала разложения порообразо-вателя Го, °С в том же уравнении А[9] — порядок процесса а в том же уравнении А[10] — коэффициент расширения пористой резины при нагревании Кр в уравнении (8.15), кг/(мЗ-К) А[11] — коэффициент температуропроводности резины, принимаемый приближенно одинаковым для монолитного и пористого материала, м / А[12] — коэффициент теплопроводности резиновой смеси до начала порообразования, Bt/(m-K) А[13] — А[15] — последовательно увеличивающиеся значения шага по времени АТ], Атг, Атз при интегрировании уравнения теплопроводности, выбираемые программным путем в зависимости от градиента температуры вблизи поверхности изделия, с А[16] — А[17] — два последовательно увеличивающихся значения градиента температуры, разграничивающие выбор шага по времени, причем большему градиенту соответствует выбор меньшего шага. [c.236]

По изменению массы образцов при испарении определялся коэффициент диффузии при разных температурах. Были получены значения, которые находились в соответствии со значениями коэффициента диффузии цинка и магния в алюминии, а энергия активации процесса порообразования для сплава Б-92 оказалась близкой к значениям энергии активации диффузии цинка в алюминии 111 и 109—117 кдж/г-атом (26,4 и 26— 28 ккал1г-атом) соответственно, получаемых независимо в диффузионных опытах. [c.407]

Таким образом, имеется достаточно оснований полагать, что вакансионный механизм образования и роста пор является одним из основных при высокотемпературном разрушении металлических сплавов. Хотя теоретический анализ показывает [18], что для образования зародыша поры критического размера в чистом металле требуется очень большое пересыщение, коагуляция вакансий в действительности уже наблюдается при избытке, равном 1,05. Это объясняется гетерогенным характером образования пустот в процессе диффузии. Сложное влияние оказывают границы зерен, поскольку они могут служить как источником вакансий, так и местом их стока. Кроме того, на границах зерен обычно адсорбируются чужеродные атомы, влияющие на концентрацию вакансий и релаксацию их. Оценки и опыт показывают, что в определенных случаях (порообразование в латуни в условиях вакуума и растягивающих напряжений) процесс порообразования контролирует диффузия по границам зерен [392]. Как отмечали Крюссар и Фридель, потенциальный барьер, возникающий из-за отталкивания между вакансиями, находящимися на близком расстоянии (равном 2—3 межатомных), на границах зерен оказывается меньше или отсутствует вовсе из-за наличия разориентировки. Усиление роли границ зерен в порообразовании под влиянием напряжений связано, по-видимому, с тем, что при высоких температурах пластическая деформация локализуется по границам зерен, где и возникает избыточная концентрация вакансий. [c.411]

Таким образом, снижение электрической проводимости в сплавах А1—51 происходит в основном в результате увеличения концентрации кремния в твердом растворе. Процесс порообразования [11], который приводит к подобному изменению электрической проводимости, не получает развития при таком ограниченном числе циклов. Кроме того, прогрессирующий процесс порообразования должен был бы вызвать непрерывное понижение электрической проводимостн по мере нарастания числа циклов, чего не наблюдается в действительности. [c.49]

Процесс порообразования в сварных швах происходит следующим образом. При расплавлении свариваемых кромок содержащиеся в них газы попадают в сварной шов, взаимодействуют с металлом шва и частично растворяются в нем. Часть этих газов может выделиться из расплавленного металла в атмосферу. В процессе остывания и кристаллизации растворимость газов в металле шва уменьшается, избыточный газ выделяется из объема расплавленного металла и концентрируется в отдельные пузырьки, которые могут всплйть на поверхность сварочной ванны. При увеличении вязкости металла этот процесс становится затруднительным, поэтому захваченные металлом пузырьки остаются в нем в виде газовых пор. В зависимости от условий процесса сварки поры могут быть не только шаровидными, но и вытянутыми вертикально вверх. Некоторые из них могут соединяться с атмосферным воздухом, тогда их называют свищами (рис. 3.17). [c.102]

Растворимость водорода в жидкой и твердой меди меньше, чем в железе и никеле. Однако скачкообразное падение растворимости водорода в меди в процессе кристаллизации примерно в 2 раза больше, чем в железе и иикеле. Эго приводит к тому, что при высокой скорости кристаллизации сварочной ванны при сварке меди, обладающей большой теплопроводностью, газ не успевает выделяться из металла, образуя поры или концентрируясь в микронесплошностях, создает высокое давление, приводящее к хрупкости металла и образованию трещин. Отсутствие кипения сварочьюй ванны при сварке медной проволокой усугубляет процесс порообразования. Кипение ванны при сварке других металлов, например стали, способствует удалению газов из жидкого металла. [c.392]

Даются краткие описания природы поверхностного натяжения и поверхностных явлений, связанных с особенностями поверхностей раздела фаз. Излагается роль сил поверхностного натяжения в процессе переноса электродного металла. На примере оксидных включений показана связь поверхностных явлений с образованием, укрупнением и удалением неметаллических включений из сварочной ванны. Рассматривается влияние по1верхиосхной активности комлоиеятов, присутствующих в металле, а процессы взаимодействия газов с расплавленным металлом и исследуется процесс порообразования с учетом поверхностных явлений. Отмечается зависимость формы сварного шва, образования подрезов, горячих трещин и процесса кристаллизации от поверхностных свойств расплавов. [c.2]

Разрушения в условиях эксплуатации, соответствующих области в карты механизмов ползучести наблюдаются при перегревах метгыла труб пароперегревателей. Как видно из картограммы (рис. 1.2), при нагреве до температур, превышающих 620 °С, в металле развиваются процессы рекристаллизации. Это приводит к возрастанию деформационной способности металла, полной трансформации структуры стали в феррито-карбидную структуру, интенсификации процессов перехода легирующих элементов в карбидные фазы. Долговечность труб в условиях такого перегрева не превышает 10—15 тые. ч. Для труб, разрушившихся в условиях ползучести, характерно наличие значительного слоя окалины и присутствие на наружной поверхности труб продольных трещин, сопутствующих основному разрыву. В случае перегрева до указанных температур разрущение происходит с относительно большим увеличением периметра трубы, заметным утонением стенки за счет повышенной деформационной способности в этих условиях. Характерно широкое раскрытие трубы в месте сквозной трещины. Микромеханизм разрушения соответствует порообразованию. Структура металла разрушенной трубы становится ферритной с крупными карбидными частицами по границам зерен. Вблизи разрушения имеет место некоторый роет зерна. Присутствие всех перечиеленных признаков евидетельствует о том, что разрушение исследуемой трубы произошло в результате длительного перегрева. [c.19]

Ни одна из предложенных моделей — зарождение пор на газовых пузырьках, зарождение пор в каскадах смещения, гетерогенное зарождение пор, гомогенное зарождение пор с участием и без участия примесных атомов — не дает истинного описания процесса зарождения пор и только их совокупность позволяет воссоздать качественную картину процесса во всем температурно-дозном интервале порообразования. (Во всех моделях предполагается, что для зарождения пор наступает ранее насыщение.) [c.124]

При использовании метода роста наилучшие результаты достигаются, если максимум скорости порообразования совпадает с началом интенсивной вулканизации. Если процесс вулканизации начинается раньше, получаются мелкопористые изделия (в ряде случаев дополнительно образуются щелеобразные поры) с толстой наружной стенкой. При задержке начала вулканизации получаются крупные сообщающиеся поры с очень тонкой наружной стенкой. [c.43]

В процессе вулканизации образцов резиновой смеси порообразование из-за внешнего давления на образец не происходило и пористость не оказывала влияния на механические свойства, однако при этом учтено влияние продуктов разложения порофора на скорость вулканизации. [c.110]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...