|
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 | | ||
Изотермический потенциалСобственно патентирование представляет собой изотермическую обработку стали на сорбитовую структуру и заключается в нагреве стали до температуры на 30—50° выше точки Ас3 и в последующем ступенчатом охлаждении. Сначала охлаждение обычно ведут в свинцовой ванне с температурой 450—500° (температура изотермического распада аустенита), затем—-на воздухе. Такая изотермическая обработка дает сорбитовую структуру в виде очень тонкой высокопластичной смеси феррита и кристалликов карбида [142]. 1—изотермическая закалка (ia—1 000°С), <из= 300°С); 2 — термомеханическая изотермическая обработка (fa= *деф= ! 000°С, е = = 40%, *из= 300°С); 3—регулируемое термопластическое упрочнение (*а= *деф = = 1 000°С, Е,= 40%, Т,= 15 С, 62=18%, (из= 300°С); 4 — изотермическая закалка (ta= 850°С, гиз= 300°С); оизг— изгибающее напряжение; еост— относительная остаточная деформация поверхностного волокна; (а, ta3, *деф—температуры соответственно аустенити-вации, изотермической выдержки, деформации; е, EJ, е2— степени деформации; т,— междеформационная пауза. Влияние термической обработки на сопротивление изнашиванию некоторых марок сталей было установлено Н. М. Серпиком [198] путем сравнительного изнашивания образцов на .лабораторной установке типа лотка (фиг. 29). Исследованию подверглись следующие стали: лемешная сталь Л53 после объемной закалки с последующим отпуском, сталь У10 после объемной закалки с последующим отпуском, та же сталь У10 после изотермической обработки, сталь У12 после объемной .закалки с последующим отпуском, та же сталь У12 после изотермической обработки, сталь 65Г2 после объемной закалки с последующим отпуском, та же сталь 65Г2 после изотермической •обработки. Изотермическая обработка производилась в соляных ваннах при разных температурах. На установке Серпика •одновременно изнашивалось шесть образцов, три из которых •были эталонными. Материал эталонных образцов — закаленная .Бысокомарганцовистая сталь Г12. Абразивная масса — раздавленная мелкая галька. Износ определялся потерей веса после испытания, при котором образцы проходили путь в 600 км. 'Износостойкость испытываемых сталей оценивалась отношением среднего износа эталонов к износу образцов. Прогрессивными методами отжига являются изотермическая обработка в хлорбариевых соляных ваннах, нагретых до 1100—1150° С, и нагрев т. в. ч. Для распада цементита в такой соляной ванне требуется не более 1—5 мин., а при нагреве т. в. ч. 3—5 сек. 10. Сидорин И. И. и Соловьева Н. И. Изотермическая обработка литейного алюминиевого сплава марки АЛ4. В сб. «Металловедение и термическая обработка металлов». МВТУ им. Баумана, кн. 41, М., Машгиз, 1955. Кристаллизация при выдержке (диффузионная пайка). Диффузионной называется такая пайка, при которой образование паяного соединения совмещено с изотермической обработкой. Изотермическая обработка обусловливает прохождение диффузии с целью направленного изменения свойств паяного соединения, в том числе посредством кристаллизации металла шва при температуре пайки, которая выше температуры солидуса припоя. Как правило, изотермическая обработка мало сказывалась на удельном объеме сплавов. После 16 час отжига при 600° С плотность образцов сплавов алюминия с кадмием изменилась в пределах 0,06—0,09%. Такая же выдержка образцов из сплава А1 + 1% РЬ привела к небольшой усадке, а в сплаве А1 + 1 % Sn в начале выдержки наблюдали возрастание объема, а затем усадку, так что полное изменение удельного объема составило 0,03%. Из полученных данных следует, что изменением фазового состава сплавов нельзя объяснить объемные изменения, наблюдавшиеся при термоциклировании. Отметим, кстати, что увеличение объема имело место и при термоциклировании длительно гомогенизированных образцов, хотя темп его был несколько меньшим. при подэвтектических температурах обычно уплотнялись и это объяснимо, так как отжиг связан с растворением соединения СиА12 и гомогенизацией твердого раствора. Если изотермическая обработка производилась при надэвтек-тических температурах, то плотность уменьшалась, а в эвтектических образованиях, особенно в размещавшихся на границах зерен, выявлялись микропоры. Аналогичное влияние отжига на сплавы в твердо-жидком состоянии обнаружено и в других случаях. Большую роль в разрыхлении сплавов могут играть газы, в основном водород. Однако выше 500° С реакция Н + Н Рост объема в результате окисления чугуна имеет место и в изотермических условиях. Термоциклирование интенсифицирует рост. Многократные теплосмены серого чугуна в воздухе увеличивают объем серого чугуна в несколько раз больше, чем изотермическая обработка. Это наблюдалось при термоциклах выше критических точек, когда возникали полости вследствие растворения графита. Ускоряют рост и термоциклы ниже Аг, при которых образующиеся трещины увеличивают сообщаемость графитных розеток. Изотермическая обработка •— 850—900 2 — 5 мин в горячей ванне (соль, масло, свинец) при 150— 550 °С; Превращение аустенита Перлит, перлит/феррит Бейнит, троостит, сорбит остаточный аустенит Повышение твердости, временного сопротивления при растяжении; значительное увеличение износостойкости ПОТЕНЦИАЛ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ-функция объёма, давления, темп-ры, энтропии, числа частиц и (или) др. независимых макроскопич. параметров (см. Параметр состояния), характеризующих состояние термоди-намич. системы. К П.т. относятся внутренняя энергия, энтальпия, и з о -хорно-изотермический потенциал (Гельмгольца энергия), изобарно-изотермический потенциал (Гиббса энергия). Зная к.-л. П.т. как функцию соответствующих параметров состояния, можно вычислить любые макроскопич. хар-ки системы и рассчитать происходящие в ней процессы. Термодинамический потенциал (внутренняя энергия, энтальпия, изохорно-изотермический потенциал, изобар-но-изотермический потенциал), теплота фазового превращения теплота химической реакции СВОБОДНАЯ ЭНЕРГИЯ — одна из осн. ф-ций состояния системы, используемых в термодинамике. С. э. F = U—TS, где U, S и Т — внутренняя энергия, энтропия и абс. темп-pa системы. При изотер-мич. переходе (Т = const) системы из состояния 1, в к-ром её С. э. равна Ft, в состояние 2, в к-ром её С. э. равна F2, система совершает работу A^(Ft — — F2), где знак равенства соответствует обратимому процессу, а знак неравенства — необратимому процессу. Т. о., изменение С. э. определяет работу, совершаемую системой в обратимом изотермич. процессе. Вместо термина «С. э.» вводится термин «изохорно-изотермический потенциал». Количество теплоты, энтальпия, изохорно-изотермический потенциал, изобарно-изотермический потенциал, теплота фазового превращения (скрытая теплота), теплота химиче- Удельное количество теплоты, удельная энтальпия, удельный изохорно-изотермический потенциал, удельный изобарно-изотермический потенциал, удельная теплота фазового превращения (удельная скрытая теплота), удельная теплота химической реакции, удельная теплота сгорания топлива . . В этом уравнении v', v", s', s" — парциальные молярные значения _ объема и энтропии жидкой и паровой фаз соответственно; Дснк= = с"нк—с'нк; Z — изобарно-изотермический потенциал; выражения, заключенные в квадратные скобки, т. е. коэффициенты при dp и dt, представляют собой изменения объема и энтропии двухфазной системы при изо'барно-изотерм'ическом образовании одного моля пара из бесконечно большого количества жидкой фазы. Изобарно-изотермический потенциал, или энергия Гиббеа (ДО), является критерием возможности протекания коррозионного процесса: изотермический потенциал Гиббса) стремится ^к минимуму и. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [14]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической, реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал7~"дёф6рмационный~ "сдвиг 26 В состоянии равновесия термодинамический потенциал системы G (в дальнейшем этим термином обозначается изобарно-изотермический потенциал Гиббса) стремится к минимуму и dG/дя = р, ->0, тогда из формулы (11) находим: Иначе обстоит дело с энергией упругих микроискажений кристаллической решетки, вызванных пластической деформацией тела. Накопленная в результате пластической деформации кристалла энергия упругих искажений решетки превращается в тепло при нагреве выше температуры рекристаллизации и оценивается калориметрическим методом [16]. Количество отведенной теплоты равно изменению энтальпии, так как процесс протекает в изобарных условиях. Поскольку химические реакции обычно идут также в изобарных условиях, термодинамической функцией (мерой максимальной полезной работы химической реакции) здесь является свободная энтальпия — изобарно-изотермический потенциал (термодинамический потенциал). Так как энтропийный член в данном случае пренебрежимо мал, деформационный сдвиг равновесного потенциала может быть вычислен по величине изменения энтальпии, запасенной вследствие пластической деформации тела. Рекомендуем ознакомиться: Исследования поверхностного Измерений позволяет Измерений произведенных Измерений различных Измерений составляет Измерений вследствие Измерения шероховатости Измерения энтальпии Измерения активности Измерения динамических Измерения геометрических Исследования превращений Измерения измерения Измерения количества Измерения крутящего |