Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

Полиморфное превращение протекает благодаря переходу кристаллического вещества (металла) в состояние с меньшей энергией Гиббса (рис. 21, а). Поли-

Рис. 21. Кривые изменения энергии Гиббса (я) и кривые охлаждения металла М (б), имеющего полиморфное превращение а Р.

- равновесная температура полиморфного превращения

морфное превращение осуществляется образованием зародышей и последующим их ростом (рис. 21, б) в результате перехода атомов из старой модификации в новую Ч Зародыши новой модификации наиболее

Фазовые превращения, протекающие в твердом металле, нередко называют перекристаллизацией.

часто возникают на границах исходных зерен. В результате превращения получаются новые кристаллические зерна, имеющие другой размер и форму.

Переход металла из одной аллотропической модификации в другую Б условиях равновесия (малой степени переохлаждения) протекает при постоянной температуре и сопровождается выделением тепла, если превращение протекает при охлаждении, и поглощением тепла в случае нагрева. Поэтому на кривых охлаждения (рис. 21, б) при температуре полиморфного превращения (несколько ниже п) отмечается площадка. В реальных условиях полиморфные превращения протекают лишь при значительном переохлаждении (перегреве) относительно равновесной температуры полиморфного превращения t-

Изменение компактности кристаллической решетки при переходе из одной полиморфной формы в другую влечет за собой изменение объема вещества и его свойств.

Глав« ДЕФОРМАЦИЯ

m И РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

Деформация металлов

Деформацией называется изменение размеров и форм тела под действием приложенных сил. Деформация вызывается действием внешних сил, приложенных к телу, или различными физико-механическими процессами, происходящими в самом теле (например, изменением объема отдельных кристаллов при фазовых превращениях или вследствие температурного градиента). При этом напряжения, МПа, в случае одноосного растяжения S = P*/F.

Сила Р, приложенная к некоторой площадке F, обычно не перпендикулярна к ней, а направлена под некоторым углом, поэтому в теле возникают нормальные и касательные напряжения (рис. 22, а). Напряжения могут быть и с т и н и ы м и.

* Понятие напряжения сведено для оценки нагрузки, не зависящей от размеров деформируемого тела.

когда силу относят к сечению, существующему в данный момент деформации, иусловными, когда силу относят к исходной площади сечения. Истинные касательные напряжения обозначают t, нормальные s, а условные соответственно т и а. Нормальные напряжения подразделяют на растягивающие (положительные) и сжимающие (отрицательны е).

Рнс. 22. Образование нормальных а и касательных х напряжений в случае приложения силы Р к площади F (а) и эпюры растягивающих напряжений при различных концентраторах напряжений (б)

Наличие в испытуемом образце (изделии) механических надрезов, трещин, внутренних дефектов ме-та.7!ла и т. д. приводит к неравномерному распределению напряжений, создавая у основания надреза пиковую концентрацию норма-льных напряжений (рис. 22, б). В связи с этим такие источники концентрации напряжений называют концентраторами напряжений. Пик напряжений а„ тем больше, чем меньше радиус г концентратора напряжения и чем больше глубина надреза с: а„ = 2a,i f/c/r, где ад - номинальное (среднее) напряжение.

Так как напряжения вызываются разными причинами, то различают временные напряжения, обусловленные действием внешней нагрузки и исчезающие после ее снятия, и внутренние остаточные напряжения, возникающие и уравновешивающиеся в пределах тела без действия внешней нагрузки.