Главная -> Словарь

Плотность дистиллята

Плотность дислокаций на стадии легкого скольжения растет пропорционально степени деформации. Деформационное упрочнение обусловлено взаимодействием пара-лельных или лежащих в параллельных плоскостях сдвига

дислокаций. При этом единственным источником упрочнения являются дислокационные диполи , вызывающие направленные искажения, блокирующие перемещение дислокаций. Стадия легкого скольжения заканчивается образованием достаточно большого количества диполей и связанных с ними трехмерными клубками дислокаций, способствующих к возникновению скольжения по системам, пересекающим первичную. Другими словами, существует некоторая критическая плотность дислокаций, по достижению которой скольжение происходит по вторичным системам скольжения, что приводит к резкому росту упрочнения за счет взаимодействия пересекающихся дислокаций. При этом плотность дислокаций с увеличением деформации возрастает быстрее, чем линейная функция. Длина свободного пробега дислокаций непрерывно уменьшается, что подтверждается данными об уменьшении длины линий скольжения. На этой стадии упрочнения эффекты динамического возврата незначительны, поэтому деформационное упрочнение, как и на стадии легкого скольжения, соответствует линейному закону, то есть —- = const = E'. Величина Е" не зависит от dEj

Для большинства поликристаллов зависимость ai близка к параболической. Это легко показать на основании следующих постулатов теории дислокаций: 1) плотность дислокаций р увеличивается с ростом степени плас-

тической деформации Б ; 2) сопротивление деформации увеличивается с ростом плотности дислокаций . Линейное упрочнение реализуется в случае, когда p и ст являются линейными функциями, то есть р = РО + к'- Б и ст = Сто + к"р, где кл и к" - постоянные; РО и Сто - плотность дислокаций и напряжений текучести при 8 = 0. Рассматривая эти уравнения совместно, получаем ст = ст0+к-е, где ст0=ст0+к"р; к = к'-к" Очевидно, что при е = 0, ст0 = ст0. По физическому смыслу Сто должно быть равно пределу текучести стт, а коэффициент к равен модулю упрочнения Е, следовательно, о = а-, + Ел?. Такая аппроксимация ст нередко используется при решении задач теории обработки металлов давлением и механики разрушения. Если значение Е заменить приращением деформации ДБ , то получим функцию упрочнения, включая стадию упругой деформации: ст = стт + Е' , БТ - деформация текучести.

Ж. Фриделем установлено, что упрочнение неоднозначно связано с плотностью дислокаций, находящихся на расстоянии I друг от друга определяется по формуле: ст = Овл/п7р/2тг, где в - вектор Бюргерса. В трехмерной сетке изолированных дислокаций, отстоящих друг от друга на расстоянии С.: ст = Ов^р /4. В сетке диполей высотой h, отстоящих друг от друга на расстоянии сопротивление деформации описывается выражением: ст = ОвЬд/р / 2к1. Примечательно, что независимо от типа дислокационной структуры плотность дислокаций р в этих формулах имеет степень 1/2. Здесь под ст следует понимать приращение сопротивления деформации:

где РО - плотность дислокаций при 8 = 0; к" и р - постоянные металла. Таким образом:

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-

ным источником упрочнения являются дислокационные диполи , блокирующие перемещение дислокации. Стадия легкого скольжения заканчивается образованием достаточно большого количества диполей и связанных с ними трехмерными клубками дислокаций, способствующих возникновению скольжения по системам, пересекающим первичную. Другими словами, существует некоторая критическая плотность дислокаций, по достижению которой скольжение происходит по вторичным системам, что приводит к резкому росту упрочнения за счет взаимодействия пересекающихся дислокаций. При этом плотность дислокаций с увеличением деформации возрастает быстрее, чем линейная функция. Длина свободного пробега дислокаций непрерывно уменьшается, что подтверждается данными об уменьшении длины линий скольжения. На этой стадии упрочнения эффекты динамического возврата незначительны, поэтому деформационное упрочнение, как и на стадии легкого скольжения, соответствует линейному закону, то есть dc/de = Е' = const. Величина Е' не зависит от условий растяжения, скорости и температуры испытаний и равна примерно 1О2 G. Таким образом, модуль упрочнения на стадии быстрого упрочнения примерно на два порядка больше, чем на стадии легкого скольжения. Высокая скорость упрочнения объясняется образованием большого количества коротких линий скольжения, дислокации которых создают скопление перед барьерами внутри кристалла. Такими барьерами могут быть барьеры Ломера-Коттерелла, обусловленные поперечным скольжением . Критическое напряжение, при котором начинается стадия III, сильно зависит от температуры, поскольку поперечное скольжение требует термической активации. На стадии динамического возврата происходит массовое двои-

Для большинства поликристаллов зависимость а = f близка к параболической. Это легко показать на основании двух постулатов теории дислокаций: 1) плотность дислокаций увеличивается с ростом степени пластической деформации е; 2) сопротивление деформации увеличивается с ростом плотности дислокаций . Линейное упрочнение реализуется в случае, когда Р и о являются линейными функциями, то есть

р = р + К'е и а = а0 + К"р, где К' и К" - постоянные; р0 и а0 - плотность дислокаций и напряжение текучести при Б = 0. Рассматривая эти уравнения совместно, получаем:

Под поверхностным слоем детали понимается как сама поверхность, полученная в результате обработки, так и слой материала, непосредственно прилегающий к ней. Характерная особенность этого слоя состоит в отличии его свойств от свойств основного материала. Поверхностный слой детали формируется под воздействием технологических факторов, внешней среды и имеет комплекс свойств, которые можно условно разделить на три группы: геометрические ; физико-механические и химические. К геометрическим параметрам поверхностного слоя относят шероховатость , волнистость и направление неровностей. К физико-механическим параметрам поверхностного слоя относят дефекты поверхности , дефекты материала , структурно-фазовый состав, субструктуру . кристаллическую структуру . К химическим свойствам поверхностного слоя относят его химический состав, валентность, ионизационный потенциал и др.

Решение. а) По графику рис. 3. 1 плотность дистиллята при 300° С of ° = 0,720, тогда YSOO = =720 кГ/м3.

б) Определим общий суточный объем дистиллята и серной кислоты, исходя из заданных производительности и расхода кислоты . Плотность дистиллята при 45° С по рис. 3. 1 Q46 = = 905 кг/ж3, плотность серной кислоты Q45 = 1800 кг/м3.

Пример 10. 8. Определить высоту и диаметр экстракционной колонны установки избирательной очистки дистиллята автола 10 фурфуролом производительностью 1000 т/сутки. Температура на верху колонны 85° С, в низу колонны Л5° С. соотношение количеств фурфурола и масляного дистиллята 2:1, плотность дистиллята р^0 = 925 кг!м3, выход рафината 75% на исходное сырье. Плотность рафината 02о*= 905 кг.

Плотность дистиллята и его фракций, йодное число и октановое число бензиновой фракции, а также коксуемость фракции 205—350 °С, полученных при коксовании в подовых печах, ниже, чем для соответствующих фракций, полученных при коксовании в вертикальных печах. Это объясняется высокой степенью ароматизации дистиллятных фракций при коксовании в вертикальных печах. Весьма показательно в этом отношении содержание

/ — выход фракции и. к. — 200 °С; 2 — температура в верхней части реактора; 3 — плотность дистиллята р^о, 4 — содержание серы в дистилляте; А — момент образования кокс-вого массива.

Результаты изменения качества дистиллятов по мере коксования полугудрона в необогреваемых камерах приведены на рис. 16. В начальный момент коксования дистиллят имеет повышенную плотность, вязкость, коксуемость, серу и пониженное содержание продуктов глубокого распада . Так, при работе на полугудроне плотность дистиллята снижается и стабилизируется на одном уровне , аналогично изменяются и другие физико-химические свойства дистиллята. В первые часы работы камеры плотность дистиллята, получаемого сверху реактора, почти совпадает с плотностью исходного сырья. Сходные результаты получены и при коксовании крекинг-остатка . Физико-химические свойства дис-тиллята в случае коксования полугудрона при 490 °С стабилизируются через 8,5 ч от начала включения камеры, а при работе на крекинг-остатке — всего через 2,5 ч. Аналогичные изменения кривых температур верха реактора и физико-химических констант дистиллята указывают на то, что эти изменения вызваны одними и теми же причинами, связанными с концентрацией в остатке асфальтенов и с последующим превращением остатка в кокс.

где Т — средняя температура кипения дистиллята, К; р — плотность дистиллята, г/см .

/ — выход фракции н. к. — 200 °С; 2 — температура в верхней части реактора; 3 — плотность дистиллята р°, 4 — содержание серы в дистилляте; А — момент образования кокссвого массива.

Результаты изменения качества дистиллятов по мере коксования полугудрона в необогреваемых камерах приведены на рис. 16. В начальный момент коксования дистиллят имеет повышенную плотность, вязкость, коксуемость, серу и пониженное: содержание продуктов глубокого распада . Так, при работе на полугудроне плотность дистиллята снижается и стабилизируется на одном уровне , аналогично изменяются и другие физико-химические свойства дистиллята. В первые часы: работы камеры плотность дистиллята, получаемого сверху реактора, почти совпадает с плотностью исходного сырья. Сходные результаты получены и при коксовании крекинг-остатка . Физико-химические свойства дистиллята в случае коксования полугудрона при 490 °С стабилизируются через 8,5 ч от. начала включения камеры, а при работе на крекинг-остатке — всего через 2,5 ч. Аналогичные изменения кривых температур верха реактора и физико-химических констант дистиллята указывают на то, что эти изменения вызваны одними и теми же причинами, связанными с концентрацией в остатке асфальтенов и с последующим превращением остатка в кокс.