Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Состояние продуктов синтеза системы Ti-C-Ni






     

    В разд. 1 было показано, что при температурах СВС-прессования деформирование продуктов синтеза происходит по механизму вязкого течения вещества твердой фазы. Континуальная теория вязкого течения сжимаемых тел, в наиболее общем виде учитывающая реологические свойства вещества, изложена в работах [186, 188, 230]. Особенности континуальной теории неупругого деформирования порошковых тел с дискретной структурой и контактным взаимодействием частиц была рассмотрена в разд. 3. Для удобства дальнейшего изложения кратко напомним основные положения этой теории.

    Определяющая зависимость между тензором напряжений sij и тензором скоростей еij для пористого тела с произвольным законом вязкого течения твердой фазы имеет вид [188, 230]

    , (4.1)

    где w – эквивалентная скорость деформации твердой фазы; s(w) – эквивалентное напряжение; e – скорость изменения объема; d ij – символ Кронекера; y, j – функции относительной плотности r. В настоящей работе эти функции принимаются равными

    ; . (4.2)

    Для вязких порошковых тел эквивалентная скорость деформации твердой фазы w выражается через инварианты макроскопического тензора скоростей деформаций:

    , (4.3)

    где a – объемная доля вязкодеформируемой твердой фазы; H – интенсивность скоростей деформации сдвига. Параметр a отражает неоднородный характер деформации частиц твердой фазы и бесконечно малое сопротивление порошкового тела в состоянии насыпной плотности. Зависимость a (r) для монодисперсных сферических частиц имеет вид

    (4.4)

    где r 0 – насыпная плотность.

    Закон вязкого течения твердой фазы содержится в зависимости между эквивалентной скоростью деформации w и эквивалентным напряжением s (w). Для линейно-вязкой твердой фазы эквивалентная скорость деформации w и эквивалентное напряжения s (w) связаны зависимостью [188]

    , (4.5)

    где h 0 – коэффициент сдвиговой вязкости твердой фазы. Для нелинейно-вязких тел, к которым относятся тугоплавкие соединения, и в частности карбид титана, наиболее часто используется степенной закон течения Оствальда-де Виля:

    . (4.6)

    Коэффициент 1/2 в (4.6) выбран из условия предельного перехода при n = 1, когда A -1 = h 0. Именно для степенного закона течения в научной литературе накоплен обширный теоретический и экспериментальный материал по характеристикам ползучести тугоплавких соединений [82].

    Из (4.1) с учетом зависимостей (4.3) и (4.6) получаем определяющие соотношения для нелинейно-вязкого дисперсного тела:

    . (4.7)

    Реологические свойства вещества твердой фазы и их зависимость от температуры учитываются параметром А [82]:

    , (4.8)

    где Т – абсолютная температура; U – энергия активации; k – постоянная Больцмана; С – константа. Экспериментальные значения этих параметров получены в работе [82] при горячем изотермическом прессовании порошка карбида TiC в жесткой матрице с учетом сил внешнего трения. При выводе аналитического уравнения использовался коэффициент объемной вязкости z линейного тела:

    . (4.9)

    В нашем случае функция y вида (4.2) приводит к выражению

    (4.10)

    и отличается от коэффициента z, используемого в работе [82], множителем 4/3. Из аналитического уравнения прессования [82] получено, что параметр А из (4.8) будет связан с экспериментальной величиной А 1 [82] соотношением

    . (4.11)

    Для порошкового карбида титана TiC реологические константы нелинейно-вязкого течения с учетом принятой формы функции y (r) имеют следующие значения: энергия активации U = 8, 42× 10-19 Дж; предэкспонента С = 9× 10-34 м7× Н-2/c; показатель нелинейности n = 3.

    Рассмотрим более подробно связь определяющих уравнений с физическим состоянием продуктов синтеза системы Ti-C-Ni. Особенностью физического состояния сплавов TiC-Ni, синтезированных в режиме горения, является то, что они в широком температурном диапазоне содержат жидкую фазу – карбидоникелевый расплав. В разд. 3 показано, что при уровне напряжений, характерных для процессов обработки давлением, для твердожидких материалов можно использовать приближение идеальной жидкости. В этой модели сопротивление деформации оказывает только твердая фаза, и структурным параметром, контролирующим механическое поведение твердожидкого тела, является объемная доля твердой фазы rS. Соответственно параметры y, j и a будут функционально связаны с объемом твердой фазы:

    ; ; . (4.12)

    Объемная доля твердой фазы rS в пористом твердожидком теле с относительной плотностью r рассчитывается по зависимости

    , (4.13)

    где mL – объемная доля жидкой фазы в компактном материале. Величина mL определяется по диаграмме состояния системы TiC-Ni. Для расчета относительной плотности r продуктов синтеза используется модель наследования синтезированной заготовкой размеров шихтовой заготовки. Методика расчета начальной плотности продуктов синтеза в рамках этой модели была рассмотрена в разд. 2. В табл. 4.1 приведены расчетные значения характеристик плотности и фазового состава для сплавов системы TiC-Ni при температуре горения T г.

    Объемная доля твердой фазы r S определяет механическую устойчивость и сопротивление деформации дисперсного тела. В нормальных условиях начальная плотность механически устойчивой дисперсной среды не может быть меньше насыпной плотности r н. Соответственно механическую устойчивость дисперсного твердожидкого тела определяет насыпная плотность твердой фазы rS H.

     

    Т а б л и ц а 4.1

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.