Главная -> Словарь

Пластическом состоянии

Увеличение нагрузки,скорости или температуры приводит к тому,, что граничная пленка разрывается и происходит контакт чистых твердых поверхностей с образованием мостиков адгезии, а также-механическое зацепление неровностей одной поверхности трения с другой. В этом случае наряду супругами появляются пластические деформации металла поверхностных слоев. Возникают значительные местные разогревы объемов металла. Чем больше металла'охвачено пластическими деформациями, тем больше будет температура поверхностного слоя. Если в топливе имеются поверхностно-активные соединения, то пластическая деформация облегчается и сосредоточивается в очень тонком поверхностном слое . Происходит пластифицирование поверхностных слоев, нагрузка распределяется более равномерно по площади контакта. Вместе с тем при пластическом деформировании металла и его разогреве х-и-мические реакции между компонентами топлива и металлом проходят с большей скоростью. На поверхностях трения образуются слои

При высоких температурах и особенно при высоких удельных нагрузках возможно заметное нарушение граничных слоев смазки. В этом случае сила трения представляется как сумма четырех слагаемых FCM, Fcyx, FM и Fcp, из которых FCM — составляющая, реализуемая в смазочном слое, а Fcyx, F« и Fcp •— при соударении микронеровностей. При этом если с поверхности трения удаляются защитные пленки и происходит непосредственный контакт микронеровностей по сухим вершинам, то имеет место Fcyx; при большой нагрузке, когда в микроконтакте возникают высокие температуры и отдельные микронеровности одного или другого металла могут расплавиться, преобладает FM; при сильном пластическом деформировании, когда образуются «мостики сварки» между контактируемыми неровностями двух сопряженных тел, имеет место FCp .

взаимодействия дислокаций. Перемещение последних происходит не беспрепятственно, а с преодолением различных потенциальных барьеров. Повышение уровня напряжений, необходимых для преодоления барьеров при пластическом деформировании связывают с явлением деформационного упрочнения. Наряду с повышением сопротивления деформированию отмечаются факторы, снижающие напряжение текучести, связанные с понижением числа и высоты барьеров. Это явление называют возвратом. Возврат, идущий при холодной деформации называется динамическим. В зависимости от степени пластической деформации в металле образуются различные дислокационные структуры и в связи с этим на кривых упрочнения выделяют характерные стадии деформационного упрочнения: 1 - стадия легкого скольжения; 2 - быстрого деформационного упрочнения; 3 - динамического возврата. Естественно, такое разделение условно, поскольку на каждой стадии деформирования реализуются факторы, упрочняющие и разупрочняющие металл. В зависимости от того, какие факторы проявляются интенсивнее, и производят деление на отдельные стадии деформации металла. На стадии легкого скольжения упрочнение носит линейный характер Е = const. Однако модуль упрочнения Е настолько мал , что на стадии легкого скольжения можно полагать металл неупрочняемым. На диаграмме растяжения эта стадия соответствует, так называемой, площадке текучести. Основной вклад в деформацию вносят дислокации, прошедшие через весь кристалл и вышедшие на поверхность. При этом длина свободного пробега! дислокации постоянна и достигает значительных величин .

торможения дислокаций. Перемещение последних происходит не беспрепятственно, а с преодолением различных потенциальных барьеров. Повышение уровня напряжений, необходимых для преодоления барьеров при пластическом деформировании, связывают с явлением деформационного упрочнения. Наряду с повышением сопротивления деформированию отмечаются факторы, снижающие напряжение текучести, связанные с понижением числа и высоты барьеров. Это явление называют возвратом. Возврат, идущий при холодной деформации, называется динамическим. В зависимости от степени пластической деформации в металле образуются различные дислокационные структуры, и в связи с этим на кривых упрочнения а = f выделяют характерные стадии деформационного упрочнения: 1- стадия легкого скольжения; 2 - быстрого деформационного упрочнения; 3 - динамического возврата. Естественно, такое разделение условно, поскольку на каждой стадии деформирования реализуются факторы, упрочняющие и разупрочняющие металл. В зависимости от того, какие факторы проявляются интенсивнее, и производят деление на отдельные стадии деформации металла. На стадии легкого скольжения упрочнение носит линейный характер do/de = const = Е'. Однако модуль упрочнения Е' настолько мал , что можно полагать металл на стадии легкого скольжения неупрочняемым. На диаграмме растяжения эта стадия соответствует так называемой площадке текучести. Основной вклад в деформацию вносят дислокации, прошедшие через весь кристалл и вышедшие на поверхность. При этом длина свободного пробега дислокации постоянна и достигает значительных величин . Плотность дислокаций на стадии легкого скольжения растет пропорционально степени деформации. Деформационное упрочнение обусловлено взаимодействием параллельных или лежащих в параллельных плоскостях сдвига дислокаций. При этом глав-

Далее кратко рассмотрим основные механизмы образования микротрещин, которые можно подразделить на дислокационные, диффузионные и в результате межзерен-ного сдвига. Дислокационные механизмы могут быть разделены на три группы. К первой группе относятся модели , связывающие инициированные микротрещины со скоплением дислокаций в плоскостях скольжения. Эти скопления возникают в результате остановки движущихся дислокаций в различных барьерах, которыми являются границы зерен с большими углами разориентировки, включения, поля напряжений. Вторая группа моделей предполагает образование микротрещин в результате скопления дислокаций в окрестностях пересечения систем элементарных актов пластической деформации путем скольжения и двойнико-вания . В соответствии с концепциями моделей третьей группы микротрещины инициируются в результате взаимодействия дефектов кристаллической решетки при пластическом деформировании. Эта группа -барьерные механизмы, описывающие процесс развития трещин в результате объединения цепочек вакансий в движущихся дислокациях со ступенькой; пересечение малоугловых границ; аннигиляции дислокаций в близко расположенных плоскостях скольжения; возникновения поля растягивающих напряжений от двух дислокационных скоплений противоположного знака.

Качество стали оценивается рядом структурно-нечувствительных и структурно-чувствительных механических характеристик, устанавливаемых по результатам испытаний образцов на растяжение. К первой группе свойств относятся модули упругости Е и коэффициент Пуассона ц. Величина Е характеризует жесткость стали и в первом приближении зависит от температуры плавления Тпл. Легирование и термическая обработка практически не изменяют величину Е. Поэтому эту характеристику можно рассматривать как структурно-нечувствительную. Коэффициент Пуассона ц отражает неравнозначность продольных и поперечных деформаций образца при натяжении. При упругих деформациях ц = 0,3. Условие постоянства объема стали при пластическом деформировании требует, чтобы ц = 0,5. При определенных значениях относительной деформации 8 ет . Зависимость а отклоняется от прямолинейного закона . Предел текучести ат связан с величиной ет по закону Гука: ат = етЕ. Дальнейшее увеличение деформаций способствует увеличению напряжений.

С целью упрощения технологии и повышения производительности правки искривленных валов применяют способ поверхностного пластического деформирования. Правку осуществляют на токарном станке. Искривленный вал устанавливают в центрах станка так, чтобы вогнутая его сторона была обращена к суппорту. В суппорте закрепляют упрочняющее устройство статического или динамического действия с роликом, ось которого должна быть расположена перпендикулярно оси исправляемого вала. При поверхностном пластическом деформировании вала ролик перемещают только по вогнутой стороне вдоль по меньшей мере одной образующей вала. В зависимости от прогиба вала и мощности упрочняющего устройства упрочнение проводят в один или несколько проходов до полного выправления вала. На рис. 2.30 изображены положение обкатывающего ролика и направление его движения при обработке искривленного вала.

Обкатывание цилиндрических поверхностей роликами повышает усталостную прочность, износостойкость и коррозионную стойкость вала, уменьшает шероховатость поверхности до Ra = 1,6-Ю,4 мкм, обеспечивает точность размеров по 7-му квалитету. Процесс заключается в пластическом деформировании поверхностного слоя в холодном состоянии. Валы обкатывают обычно на токарных станках. Обкатывание гладкими роликами выполняют после шлифования или чистовой обточки. Жесткие валы обкатывают обкатками с односторонним расположением роликов, нежесткие — трехроликовыми обкатками.

Зубья можнс получать методом холодного и горячего накатывания, основанного на пластическом деформировании металла. Холодное накатывание применяют при изготовлении мелкомодульных колес с модулем не более 1—2 мм. Ею применяют также как отделочную операцию при изготовлении небольших зубчатых колес из прутка на токарных автоматах, обеспечивая 7—8-ю степень точности. Горячее накатывание проводят на специальных станках, достигая 9-ю степень точности. Чистовую обработку зубьев ведут преимущественно червячными однозаходными шлифованными фрезами и долбяками.

Для работы насосов в условиях абразивного изнашивания применяют стали марок 30X1ОПО, 10Х14АП2, 10Х14АГ12М и др. с нестабильным аустенитом, который при пластическом деформировании распадается с образованием мартенсита.

Для получения эффекта упрочнения за счет наклепа при пластическом деформировании размер трубной заготовки берется таким, чтобы после сварки наружный диаметр трубы был на 1,5% меньше диаметра, принятого по стандарту. ' ' ' . ' ".''',

Разберем первый случай. Трещины в литосфере существуют, и по ним возможно, конечно, допустить проникновение поверхностных вод в глубь земной коры. Но эти трещины за пределы земной коры не выходят и не достигают металлического ядра , ибо, согласно прежним представлениям, между корою и ядром лежит срединный пояс, который, по предположению Лазо, приближается по своему составу к оливину, и его поэтому можно назвать оливиновым поясом. Предполагается, что оливиновый пояс находится не в совершенно твердом, а в вязком, пластическом состоянии. В таком слое, конечно, должны исчезнуть все трещины. Ван-Хайз теоретически вывел, что поры в породах не могут встречаться ниже глубины в 20—30 км. На еще большей глубине горные породы становятся скрытопластич-ными и, согласно Гейму, уподобляются под большим давлением густым жидкостям: все заметные пустоты в них замкнулись .

Теплоизоляция колонн. Основным требованием, предъявляемым к тепловой изоляции, является сокращение потерь тепла и предохранение от ожогов обслуживающего персонала. Изоляция наносится на аппарат в пластическом состоянии или в виде фасонных плит, матрацев. В качестве изоляционных применяют высокопористые материалы: пеностекло, стекловату, шлакошерсть, асбест, инфузорную землю и др. К изоляционным материалам отделочного характера относятся различного вида штукатурки по металлической сетке, защитные кожухи из листовой стали, алюминия и других материалов. От изоляционной обшивки требуется легкость, негорючесть и прочность. Последнее достигается предварительной обмоткой аппарата одной или несколькими проволочными сетками, между которыми закладывают распорные кольца из перфорированного

Дилатометр Шиффельда отличается от дилатометра Одибера—-Арну тем, что образец угля предварительно не брикетируют, а просто натрамбовывают на низ трубки, что уменьшает начальную усадку и, с другой стороны, поскольку диаметр поршня меньше диаметра трубки, достигается для очень текучих углей в пластическом состоянии то, что поршень играет роль пенетрометра. Тогда

Пластометр СЕРШАР был разработан для определения температуры начала превращения угля в полукокс с точностью до ±2° С. Но эти пластометры непригодны для измерения пластического состояния углей. Как и в аппарате Брабендера, реторта является неподвижной, а перемещаются лопасти. Скорость вращения очень малая , и лопасти перемещаются только тогда, когда уголь находится в пластическом состоянии. Получают кривую,

Исследования, проведенные по гранулометрии, часто приводили к заключению, что измельчение изменяет свойства углей в пластическом состоянии. Для получения кокса равномерного качества, в котором зерна хорошо сплавлены друг с другом, необходимо из-

говорить лишь о пластическом состоянии. И, наконец, некоторые угли не размягчаются в заметной степени и их называют неплавкими. В следующем параграфе изложено, как объясняются эти явления, вначале приводим экспериментальные данные.

гать, что большая часть угля находится в относительно пластическом состоянии.

Опытами установлено, что нельзя долго поддерживать уголь в его пластическом состоянии. При обычной скорости нагрева в коксовой печи 2—4° С/мин пластическое состояние коксующихся углей сохраняется в интервале температур от 350 до 500° С, т. е. почти один час. Если скорость нагрева меньшая, то интервал температуры, соответствующий пластическому состоянию, сужается и пластичность уменьшается так, что по истечении нескольких часов, в самом благоприятном случае, пластическое состояние прекратится и уголь затвердевает, превратившись необратимым способом в кокс. Если коксование преждевременно прерывается, до того, как успели наступить первичные реакции термической деструкции, наблюдают при охлаждении затвердевание, кажущееся не окончательным, затем уголь возможно повторно размягчить при нагреве до более высокой температуры. Но все формы затвердевания будут окончательными, если выход летучих в угле не превышает 11 —15%.

Пузырьки газа диаметром более 10 мм, которые присутствуют в полукоксе к моменту его превращения в кокс, составляют почти половину объема кокса и, следовательно, значительно влияют на два технологически важных свойства: механическую прочность и насыпную массу. Образование этих пузырьков зависит, несомненно, как от свойств угля, таких как вязкость и поверхностное натяжение в пластическом состоянии, так и в такой же степени от условий нагрева, и в первую очередь от плотности загрузки в коксовой печи.

В соответствии с данными, изложенными ниже, можно ожидать, что уголь в пластическом состоянии будет находиться между изотермическими поверхностями Qp и 9А-, соответствующими температурам начала плавления и затвердевания при данной скорости нагрева. Температура начала плавления угля при нагреве его в условиях термического градиента несколько ниже, чем при равномерном нагреве.

Первичные смолы образуются главным образом из угля, который находится в пластическом состоянии. Считают, что большая часть первичных смол и в общей сложности от 75 до 90% газов выходят на горячую сторону и проходят через массу кокса, вначале проникая через его поры, а затем, начиная от изотермы 600 или 700° С, устремляясь через трещины, перпендикулярные к стенке печи. Они поднимаются вдоль стенки камеры, которая большую часть периода коксования имеет температуру от 800 до 1000° С, и собираются в пространстве под сводом при температуре порядка 800° С.