Охлаждение — Напряжения

Неприменимы ряды предпочтительных чисел и для определения параметров прогрессивно развиваемых и модернизируемых машин, параметры которых на каждой стадии зависят от технических возможностей и потребностей соответствующих отраслей народного хозяйства. Так, мощность тепловых машин зависит от их начальных параметров (давления и температуры) и частоты вращения. Ни один из этих параметров невозможно произвольно увеличить. В некоторых случаях они имеют оптимальное значение (например, степень сжатия в газовых турбинах), изменение которого ухудшает показатели машины. Увеличение температуры и частоты вращения возможно только на базе технических усовершенствований (повышения жаропрочности материалов, улучшения охлаждения термически напряженных деталей). Результаты этих поисковых работ невозможно уложить в ряды предпочтительных чисел. [c.63]

НАГРЕВ И ОХЛАЖДЕНИЕ ДЕТАЛИ, НАПРЯЖЕНИЯ И ДЕФОРМАЦИИ [c.10]

Значительное повышение микротвердости в ЗТВ, наблюдающееся при увеличении содержания углерода в углеродистых сталях, можно, очевидно, объяснить наличием значительных термических и структурных напряжений в сталях, обусловленных высокоскоростным нагревом и охлаждением. Термические напряжения вызывают примерно одинаковый уровень упрочнения во всех сталях. [c.15]

Нагрев и охлаждение под напряжением приводят к вырождению эффектов релаксации напряжений, обусловленных фазовыми превращениями. Для сплава Г20 после двух циклов обработки под напряжением в интервале температур 20 А00° С эффект релаксации напряжений полностью исчезает. Рентгенографическое исследование фазового состава показало, что подобная обработка приводит к стабилизации аустенитного состояния. [c.110]

При изменении температуры микронапряжения могут возникнуть из-за наличия в металле различных по природе компонентов с различными коэффициентами линейного расширения (например, зерна графита в чугуне, случайные включения), а также из-за анизотропии свойств отдельных зерен, особенно для металлов с некубической решеткой, обусловливающей различие в величине линейного расширения по разным кристаллографическим осям. Например, при охлаждении чугуна напряжения около зерен графита составляют 14—140 кгс/мм , так как коэффициенты линейного расширения сильно различаются углерода — 0,000003 феррита — 0,000015 цементита — 0,000012 [49]. [c.59]

Важное значение имеет тип напряжения, возникающего в оксиде или сплаве, поскольку от этого будет зависеть, складывается ли это напряжение с приложенной внешней нагрузкой или, наоборот, вычитается из нее. Как можно показать с помощью уравнений (16) и (17), напряжение роста всегда будет сжимающим в оксиде и растягивающим в подложке, за исключением систем MgO/Mg и ЫО/Ы, редко встречающихся на практике. Из уравнений (14) и (15) и данных табл. 4 видно, что при резком охлаждении температурные напряжения обычно бывают сжимающими в оксиде и растягивающими в подложке, а при резком нагреве наоборот. Важным исключением из этой общей закономерности является лишь система КЮ/Ре. [c.29]

Рассмотрим еще один пример возникновения нарастающей с каждым циклом односторонней деформации при повторных воздействиях движущегося источника тепла. Представим себе бесконечную пластину и два симметрично расположенных относительно ее срединной поверхности точечных источника тепла, обеспечивающих равномерный по толщине локальный нагрев (это возможно, например, при сварке). Значительные сжимающие напряжения, возникающие в результате интенсивного нагрева, при соответствующих условиях приведут к пластическому обжатию материала внутри окружности некоторого радиуса, чему способствует также соответствующее уменьшение предела текучести. Если периодически включаемый источник тепла неподвижен, результатом повторных нагревов, вследствие возникновения при охлаждении остаточных напряжений растяжения, будет знакопеременное течение. Положение изменится при нере-мещении источника тепла относительно пластинки по некоторой траектории. В этом случае деформация, реализуемая за проход, может оказаться кинематически возможной. Тогда каждый последующий проход будет оказывать действие, не отличающееся [c.224]

Термостойкость сталей определялась на специальной установке путем многократного нагрева электротоком образцов с последующим охлаждением проточной водой и оценивалась числом циклов (нагрев — охлаждение) до появления видимых визуально трещин. Время нагрева до 800 °С составляло 45 с, охлаждения — 15 с. Образцы диаметром 5 мм, длиной 120 мм получались вакуумным всасыванием жидкого металла в подогретые фарфоровые или кварцевые трубочки. В процессе испытаний в жестко закрепленных образцах происходили структурные превращения, а также возникали при нагреве значительные сжимающие, а при охлаждении растягивающие напряжения, что приводило к образованию трещин. [c.103]

Помимо внешних нагрузок конструкция может также испытывать тепловое воздействие (нагрев или охлаждение), вызывающее напряжения и деформации в ее элементах. Методы расчета конструкций на действие температуры рассматриваются в специальном разделе механики деформируемого твердого тела. [c.17]

Напряжения в отливках. В отливках в результате неравномерного затвердевания тонких и толстых частей и торможения усадки формой при охлаждении возникают напряжения. Эти напряжения тем выше, чем меньше податливость формы и стержней. Если величина напряжений превысит предел прочности литейного сплава в данном участке отливки, то в теле ее образуются горячие или холодные трещины. Если литейный сплав имеет достаточные прочность и пластичность и способен противостоять действию возникающих напряжений, искажается геометрическая форма отливки. [c.158]

Наиболее часто используемые температуры соляных ванн для ступенчатой закалки различных инструментальных сталей показаны ниже. Возникающие на первом этапе охлаждения тепловые напряжения хорошо выравниваются в пластичном аустените и в дальнейшем в равномерно охлаждаемой детали возникают и остаются меньшие напряжения. Чем ниже температура выравнивания тепловых напряжений, тем меньше температурный интервал до окончательного охлаждения и, следовательно, разность температур другими словами, возможность возникновения внутренних напряжений В процессе дальнейшего охлаждения будет уменьшаться [c.165]

В плоскости время — положение частицы во, времени можно провести два семейства кривых, изображающих положения упругопластических границ, соответствующих возникновению текучести и упругого разгружения соответственно. Таким образом, с течением времени пластический фронт проходит через частицу в одном направлении, а затем возвращается в обратном направлении. На рис. 14, согласно Пар-кусу [207], показаны положения упругопластических границ с использованием соответствующих безразмерных переменных. Можно видеть, что проникание пластических зон тем больше, чем выше начальная температура 0о перед охлаждением. Остаточные напряжения возникают вследствие прохождения пластического фронта. [c.142]

Было обнаружено, что для числа Био т > 5, т. е. для резкого охлаждения, остаточные напряжения мало изменяются. Этот результат не согласуется с выводами, следующими из рис. 16. [c.160]

В результате неравномерного охлаждения внутренние напряжения имеют место в поковках и в прокате. Внутренние напряжения наблюдаются и в условиях холодной обработки металлов, при обработке давлением (холодная прокатка, волочение и т. д.), при холодной правке и обработке резанием (явление наклепа). [c.47]

На рис. 8.3 показано, что с повышением температуры /о, от которой производилось охлаждение, максимальные напряжения увеличиваются. Особенно резкое увеличение напряжений происходит при 0 500° С. [c.276]

На величину остаточных напряжений после фазовых превращений оказывают влияние химический состав стали, температура нагрева и скорость охлаждения. Остаточные напряжения существенно зависят от величины зерна и при крупном зерне могут оказаться в 3—4 раза больше, чем при мелком. [c.278]

Подвод воды непосредственно к мембране датчика и интенсивное охлаждение силовых напряженных деталей датчика на большой длине [c.166]

Характер деформаций (напряжения или сжатия) и их величина зависят от соотношения коэффициентов линейного расширения соединяемых материалов наружной и внутренней (но отношению к паяному шву) деталей. Например, если материал наружной детали имеет больший коэффициент линейного расширения, чем материал внутренней детали, то при охлаждении в шве возникают напряжения сжатия и, наоборот, в шве при охлаждении возникают напряжения растяжения, если коэффициент линейного расширения наружной детали меньший, чем коэффициент линейного расширения внутренней детали. В последнем случае при нагреве зазор, задаваемый при сборке, уменьшается, что может ухудшить его заполнение жидким 8 115 [c.115]

Протекторная защита обычно недостаточно эффективна при наличии контакта стальных трубных досок с латунными трубками в конденсаторах на морской воде, а также из-за ржавления трубных досок при опорожненных водяных камерах. В этом случае, а также если невозможно по условиям эксплуатации периодически вскрывать конденсатор для чистки протекторов, прибегают к другому способу электрохимической защиты, который называется катодной защитой. Сущность его заключается в приложении извне напряжения от какого-либо постороннего источника постоянного тока. Вспомогательные аноды (разрушаемые пластины), изготовляемые обычно из стали или чугуна, присоединяются к положительному полюсу источника тока (мотор-генератор, аккумуляторная батарея и т. п.), а защищаемая конструкция (трубная доска, водяные камеры, отчасти латунные трубки) — к отрицательному полюсу (фиг. 175). Пластины толщиной 15—20 мм должны иметь поверхность (считая обе стороны) из расчета 8 см на 1 м поверхности охлаждения конденсатора. Напряжение электрогенератора постоянного тока 15—25 в, а мощность его определяется из расчета 0,1 вт на 1 м поверхности охлаждения конденсатора. Сила общего защитного тока определяется исходя из средней плотности тока 0,2 а на 1 дм поверхности охлаждения конденсатора. При эксплуатации необходимо следить (по амперметру) за правильностью направления тока и непрерывностью его подачи (что особенно важно), состоянием изоляции анодных пластин и равномерностью тока по отдельным электродам. Для этого в схеме предусмотрены реостаты. Катодная защита значительно дороже в установке и сложнее в эксплуатации, поэтому используется реже, чем протекторная, и только в том случае, если последняя не может обеспечить надлежащей стойкости защищаемых материалов. [c.346]

Кроме обратимого или необратимого изменения размеров, может происходить и изменение формы, поскольку расширение (или сжатие) может быть анизотропным. Для анизотропных поли-кристаллических материалов коэффициент расширения изменяется с кристаллографическим направлением и потому при нагревании или охлаждении возникают напряжения в связи с противодействием отдельных кристалликов. Эти напряжения оказывают влияние на наблюдаемое расширение образца и в некоторых случаях могут вызвать внутреннее разрушение. Аналогичное явление происходит, когда присутствуют две фазы, имеющие различные коэффициенты расширения. Количественное выражение расширения может быть основано на измерении длины или объема (и для усреднения должно быть отнесено к исследуемому температурному интервалу). [c.42]

Термомеханические параметры ковки и штамповки цветных металлов и сплавов (температуры начала и конца обработки общие деформации допустимые деформации, не вызывающие разрушения металла при обработке деформации, определяющие кинетику рекристаллизации обработки скорости деформации скорость нагрева, скорость охлаждения и напряженно-деформированное состояние металла при обработке), устанавливают но результатам комплекса испытаний, приведенных в табл. 3, руководствуясь данными табл. 2 и рисунков 1—95, приведенных в гл. 1. [c.66]

Наконец, следует иметь в виду, что повышение температуры, само по себе взятое, отрицательно отражается на прочности конструкции, так как с повышением температуры понижается прочность материала. Вследствие этого возникает противоречие между отмеченной ранее основной тенденцией усовершенствования процесса теплового двигателя и практическими возможностями его осуществления. Поиски средств преодоления этого противоречия (создание новых жаропрочных материалов, разработка систем охлаждения термически напряженных элементов конструкций и т. п.) является наиболее характерной чертой современной стадии развития теплового двигателя. [c.195]

К образованию тепловых напряжений приводит разность температур в детали. Так, в нагреваемом стержне наружные слои нагреваются сильнее. Если бы они не были связаны с внутренними, то длина их увеличилась бы в соответствии с законом линейного расширения металла, однако внутренние, более холодные, слои препятствуют такому расширению. В результате этого наружные слои оказываются сжатыми, а внутренние растянутыми. При охлаждении характер напряжений изменяется в обратном порядке. [c.185]

В процессе нагрева и охлаждения внутренние напряжения изменяются, например при нагреве поверхностные слои металла испытывают напряжения сжатия, так как они стремятся расшириться, а этому препятствуют более холодные слои металла сердцевины. Наоборот, -при охлаждении поверхности слои, имеющие более низкую температуру, чем сердцевина, испытывают напряжения растяжения, а сер,а,цевина — напряжения сжатия. [c.301]

Остаточные напряжения в легированных сталях, претерпевающих структурные превращения на стадии охлаждения при низких температурах (7<873...773 К), могут иметь принципиально иной характер распределения. В соответствии с дилатограммой металла, показанной на рис. 11.6 (кривая 2), структурные превращения на стадии остывания приводят к резкому увеличению объема. Вследствие этого возникающие на стадии охлаждения растягивающие напряжения снижаются и переходят в сжимающие. После окончания структурных превращений сжимающие напряжения при дальнейшем охлаждении могут снова перейти в [c.426]

Анализ напряженного состояния поверхности охлаждаемых рабочих лопаток показал, что растягивающие суммарные напряжения, обусловленные действием центробежных сил и термическими напряжениями из-за неоднородности температурного поля, невелики. Вследствие этого наибольшую вероятность имеет разрушение покрытий в результате накапливающихся растягивающих деформаций, вызываемых при охлаждении термическими напряжениями из-за несоответствия КТР. Чтобы этого не происходило, должны соблюдаться условия КТР покрытия КТР сплава во всем температурном интервале ниже температуры хрупко-вязкого перехода в покрытии. В таком случае в них при охлаждении возникают неопасные сжимающие напряжения, не переходящие в растягивающие при нагревании. Если данное условие не может быть выполнено, необходимо, чтобы при температурах ншке температуры хрупко-вязкого перехода покрытие обладало запасом пластичности, достаточным для релаксации напряжений, обусловленных несоответствием 1ГГР. [c.186]

При конструировании образца исходят из требований получения минимального температурного градиента по толщине стенки в процессе нагрева и охлаждения, однородности напряженного состояния, возможно более равномерного распределения температуры по длине рабочей части, а также создания устойчивой конструкции в условиях циклического уируго1Пластическо-го деформирования. [c.24]

Отношение максимального вращающего момента М к номинальному для закрытого электродвигателя постоянного тока с естественным охлаждением на напряжение 220 в при ПВ = 25% должно соответствовать данным, приведенны.м в табл. 5, то же ДJ.я крановэго электродвигателя старого типа (табл. 5а). [c.20]

Памятью формы называют специфическое свойство некоторых металлических сплавов, которое состоит в восстановлении деформаций, сообщенных материалу при температуре ниже некоторой переходной, в результате его нагревания до температуры выше переходной. Указанное свойство определяется особенностями кристаллической структуры и фазовых трансформаций этих сплавов при изменениях термонапряженного состояния. Под фазовьши трансформациями при этом понимают переход исходной (условно ее можно назвать высокотемпературной) фазы в мартенситную (низкотемпературную) фазу - мартенсит - при понижении температуры, и также обратный переход мартенсита в исходную фазу при повышении температуры. Мартенсит (в честь немецкого металлурга Мартенса) - метастабильная фаза металла или сплава, получаемая охлаждением от температуры выше переходной, характеризующаяся игольчатой (пластинчатой) кристаллической микроструктурой. Помимо охлажден сплава напряжениями.ия мартенситный переход (в определенном диапазоне температур) может быть инициирован приложенными к образцу [c.247]

Основные параметры и размеры API RP 11S4 Приведены как данные для расчетов характеристики однофазных и трехфазных трансформаторов с воздушным охлаждением мощность, напряжение, габариты, масса. [c.276]

Усадка битумов при старении является одной из rjrasHbix причин, препятствующих при нафевании в летние месяцы закрытию трещин, образовавшихся в покрытии зимой. Усадка вызывает медленно релаксирующие при низких температурах напряжения, которые вместе с возникающими в покрьпии при охлаждении температурными напряжениями облегчают их растрескивание. [c.121]

Рис. 6. Степень мартекситного превращения закаленной стали Х12Ф1 (а) и пластическая деформация (прогиб) образцов (б) при охлаждении под напряжением

Специальные методы охлаждения. Возможность уменьшения коробления и возникающих при закалке (при охлаждении) тепловых напряжений следует искать в устранении возникновения разности температур или, по крайней мере, в ее снижении. Следует использовать такие способы охлаждения, которые обеспечивают наименьшую разность температур между отдельными частями детали в то же время это дает возможность частично или полностью избежать предэвтектоидных превращений и получить требуемую твердость. Известно, что мартенситное превращение, способствующее возникновению наибольших напряжений, ниже температуры М происходит независимо от скорости охлаждения. Поэтому в наиболее простом случае охлаждение в воде или в масле продолжают только до тех пор, пока деталь не охладится до температуры Мш, в дальнейшем сильное охлаждающее воздействие воды ослабляется. По истечении этого времени деталь вынимают из охлаждающей жидкости, т. е. закалку прекращают. Тепло, направляющееся наружу из внутренних частей детали, частично способствует дальнейшему равномерному охлаждению и в то же время препятствует образованию очень искаженного мартенсита с тетрагональной кристаллической решеткой. [c.164]

Предположим, что при затвердевании частицы ее предел текучести равен нулю, частица ведет себя пластически и подвергается растяжению. В процессе охлаждения растягивающее напряжение в частице возрастает и остается равным пределу текучести, соответствующему текущему значению температуры, до тех пор пока скорость увеличения напряжения меньше скорости изменения предела текучести частицы. Затем начинается разгрузка, и частица ведет себя упруго. Напряжение в частице уменьшается, становится сжимающим и в конечном счете достигает предела текучести при сжатии, после чего частица переходит в пластическое состояние. Таким образом, затвердевающая стенка будет состоять из двух пластических слоев, разделенных упругой зоной. Так как упруго-йдеальнопластическая теория не зависит от масштаба времени, распределение напряжений и расположение зон будут геометрически подобны при продвижении фронта затвердевания внутрь стенки. На рис. 25 показаны результаты для некоторых скоростей уменьшения предела текучести с температу рой, Y —mQ. [c.162]

При дальнейшем охлаждении детали интенсивность о.хлаж-дения наружных слоев уменьшается и разность температур между поверхностью и сердцевиной также уменьшается. В этот момент поверхность уже имеет температуру, практически равную температуре окружающей среды, и дальнейшая температурная деформация наружных слоев прекращается. Сердцевина, имеющая более высокую температуру, будет продолжать интенсивно охлаждаться, изменяя объем. Если наружные слои были пластически деформированы в первый период, то в некоторый момент второго периода (при Т = Гг), когда температура сердцевины еще достаточно высока, наступает равновесие между наружными слоями и сердцевиной и напряжения в детали будут равны нулю. При дальнейшем охлаждении наружные слои будут деформироваться мало, а сердцевина будет стремиться существенно сократиться. Поэтому сердцевина будет сжимать наружные слои, которые в свою очередь, будут растягивать сердцевину (при Т = Тз). В момент окончания процесса охлаждения величина напряжений может превысить предел упругости и произойдет повторная пластическая деформация, но уже обратного знака (рис. 8.5, б штриховая линия). [c.277]

В то же время термическая стойкость пластины при нагревании значительно больше, чем при охлаждении. Это авязано с тем, что при нагревании пластины на ее поверхности возникают сжимающие, а при охлаждении растягивающие напряжения той же величины. Сопротивление же последних хрупких материалов, какими являются огнеупоры, в 5—10 раз меньше. Что касается физических овойств материала, непосредственно влияющих на термическую стойкость тела, то они учитываются обоими показателями термической стойкости материала R и R. [c.374]

Конструктивная особенность даухкорпусных котлов ПК-41 — наличие в топочной камере глубокого двустороннего пережима, делящего топку на камеры сгорания и охлаждения. Тепловое напряжение камеры сгорания 856 кВт/м , что превышает ранее применявшиеся в отечественных котлах значения более чем в 2 раза. Общее среднее тепловое напряжение обеих камер 416 кВт/м . [c.62]

В процессе сварки конструкции в ней возникают напряжения в результате неравномерных объемных изменений, вызванных неодинаковым нагревом основного и наплавленного металлов, усадкой расплавленного металла после сварки, структурными изменениями металла из-за быстрого охлаждения, жестким закреплением деталей или изделия в ходе их изготовления. Появление указанных натряжений в сварном соединении может обусловливаться также и изменением растворимости газов, окружающих сварной шов при охлаждении. Эти напряжения в отличие от напряжений, действующих на конструкцию во время ее эксплуатации и вызываемых внешними силами, называют внутренними или остаточными сварочными напряжениями. Внутренние напряжения могут вызвать не только деформацию сварного изделия, но и его разрушение. Величина оста- [c.119]

Термическая усталость — разрушение от периодически возникающих и изменяющихся во времени термических напряжений, обусловленных расширением металла деталей при нагревании или сжатием при охлаждении. При быстром нагреве или охлаждении поверхности толстостенной детали по ее сечению возникает перепад температур. Разность температур в детали приводит к образованию термических напряжений. Так, в нагреваемом стержне наружные слои нагреваются сильнее. Если бы они не были связаны с внутренними слоями, то длина их увеличилась бы в соответствии с законом линейного расширения, однако внyтpeн иe, более холодные слои препятствуют этому расширению. В результате этого наружные слои оказываются сжатыми, а внутренние — растянутыми. При охлаждении характер напряжений изменяется в обратном порядке. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...