Период вре-
мени в течение которого через участок пробоотборной
трубки протекает ток,является функцией давления жидкого
металла в системе. Таким образом, период времени при
отборе пробы и подсчете импульсов тока вплоть до момен-
та испарения определяется давлением жидкого металла в
системе.
3.2.1. Как отмечалось выше,перекристаллизация металла
является фазовым переходом второго рода. В момент перекрис-
таллизации возникает э ф ф е к т с в е р х п л а с т и ч-
н о с т и металла.
В этот момент металл, ранее имевший прочную и сверх-
прочную структуру,становится пластичным как глина.Но длится
это явление считанные мгновения и протекает в очень уз-
ком,причем непостоянном интервале температур.Непосредственно
подстеречь момент,когда начинается фазовое превращение, не-
возможно,но известно,что при перестройки кристаллической ре-
шотки металл начинает переходить из паромагнитного состояния
в феромагнитное,что сопровождается резким изменением его маг-
нитной проницаемости. Этим воспользовались авторы изобрете-
ния.
По А.С..207678 пусковое устройство пресса связано с
прибором улавливающим момент фазового перехода: заго-
товку,нагретую до температуры чуть выше интервала фазо-
вого превращения,кладут в матрицу пресса.Остывая металл
заготовки в момент перекристаллизации резко изменяет
свою магнитную проницаемость,что отмечается изменением
тока в измерительной обмотке прибора,который включает
пресс.
Чтобы продлить время сверхпластичности,датчик фазового
превращения связывают нетолько с пусковым устройством
прсса,но и с нагревательными элементами.Пилообразно гоняя за-
готовку вверх и вниз по всему интервалу температурфазового
превращения,можно поддерживать состояние сверхпластичности
сколь угодно долго. Ничто не мешает использовать датчики,ко-
торые реагировали бы на изменение других физических свойств
обрабатываемого материала, например,электросопротивления,теп-
лоемкости и т.д. Значит, принцип действия можно распростра-
нить и на немагнитные материалы. У сталей существует еще один
фазовый переход,идущий при очень низких температурах (ниже
минус 60 градусов С ), когда аустенит в стали переходит в
мартенсит. И в этот момент наблюдается эффект сверхпластич-
ности. Значит можно в принципе, отказаться от горячей штам-
повки, совместив процесс штамповки в сверхпластичном состоя-
нии с закалкой стали в жидком азоте.
3.2.2. Интересно,что мартенсит имеет меньшую плотность,
чем аустенит. Если к изогнутой деформацией части детали при-
ложить хотя бы кусок "сухого льда",температура которого минус
67 градусов С,то обрабатываемый участок расширится, распрямив
тем самым деталь. А поскольку фазовый переход необратим, то
самопроизвольного востановления кривизны в дальнейшем не про-
изойдет.Превращение десяти процентов аустинита в мартенсит
вызывает увеличение 100 миллиметрового диаметра изделия на
130 микрометров,а переход 40% аустенита в мартесит -400 мик-
рометров. К плюсам нового метранадо добавитьеще один: выдерж-
ка при низкой температуре в течение 5 минут и 5 часов дает
практически одинаковые результаты.Ну, и конечно, обработку
изогнутых деталей холодом, как и радиацией,можно вести в соб-
ранной,готовой машине (сравни с 2.3).
На этот способ выдано авторское свидетельство .414027.
Изменяется плотность при фазовых переходах и у других
веществ (например у воды и олова),что позволяет использовать
их для получения высоких давлений.
Прифазовых переходах второго рода также наблюдаются ин-
тересные изменения макроскопических свойств объектов(см.8.8)
У хрома есть любопытная температурная точка 37 градусов
С, в котором он претерпевает фазовый переход,при этом у него
скачком изменяется модуль упругости. На этом свойстве основан
ряд изобретений.
А.С.266471: Двигатель,содержащий деформируемые при из-
менении температуры рабочего тела упругие элементы, ки-
нематически связанные с механизмом отбора мощности, от-
личающийся тем,что с целью получения полезной работы
при малых перепадах температур рабочего тела,упругие
элементы выполнены предварительно напряженными и изго-
товлены из материала со скачкообразно изменяющимся при
определенной температуре модулем упругости,например,
изчистого хрома.
В А.С. .263209 чувствительным элементом термометра яв-
ляется пружина из чистого хрома.
3.3. Поверхностное натяжение жидкостей.Капилярность.
Любая жидкость ограничена поверхностями раздела отделя-
ющими ее от какой-либо другой среды-вакуума,газа,твердого те-
ла,другой жидкости.Энергия поверхностных молекул жидкости от-
лична от энергии молекул внутри жидкости именно всилу того,
что те и другие имеют различных соседей - у внутренних моле-
кул все соседи одинаковы, у поверхностных - такие же молекулы
расположены только с одной стороны. Поверхностные молекулы
при заданной температуре имеют определенную энергию;перевод
этих молекул внутрь жидкости приведет к тому,что их энергия
изменится (без изменения общей энергии жидкости).
3.3.1. Разность этих энергий носит название п о в е р х
н о с т н о й э н е р г и и.
Поверхностная энергия пропорциональна числу поверх-
ностных молекул (т.е.площади поверхности раздела) и зависит
от параметров соприкасающихся сред; эта зависимость обычно
характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения.
Наличие поверхностной энергии вызывает появление сил
поверхностного нажатия,стремящихся сократить поверхность раз-
дела. Такое стремление есть следствие общего физического за-
кона,согласно которому любая система стремится свести свою
потенциальную энергию к минимуму.Жидкость,находящаяся в неви-
сомости,будет принимать форму шара,поскольку поверхность шара
минимальна среди всех поверхностей, ограничивающих заданый
объем.
Конечно,поверхностные силы существуют и в твердых те-
лах, но относительная малость этих сил не позволяет им изме-
нить форму тела,хотя при определенных условиях поверхностные
силы могут привести к сглаживанию ребер кристаллов.
3.3.2. При контакте жидкости с твердой поверхностью го-
ворят о с м а ч и в а н и и. В зависимости от числа фаз
участвующих в смачивании,различают имерсионное смачива-
ние(смачивание при полном погружении твердого тела в жид-
кость),в котором участвуют только две фазы,и контактное сма-
чивание ,в котором наряду с жидкостью с твердым телом
контактирует третья фаза - газ или другая жидкость.
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
мени в течение которого через участок пробоотборной
трубки протекает ток,является функцией давления жидкого
металла в системе. Таким образом, период времени при
отборе пробы и подсчете импульсов тока вплоть до момен-
та испарения определяется давлением жидкого металла в
системе.
3.2.1. Как отмечалось выше,перекристаллизация металла
является фазовым переходом второго рода. В момент перекрис-
таллизации возникает э ф ф е к т с в е р х п л а с т и ч-
н о с т и металла.
В этот момент металл, ранее имевший прочную и сверх-
прочную структуру,становится пластичным как глина.Но длится
это явление считанные мгновения и протекает в очень уз-
ком,причем непостоянном интервале температур.Непосредственно
подстеречь момент,когда начинается фазовое превращение, не-
возможно,но известно,что при перестройки кристаллической ре-
шотки металл начинает переходить из паромагнитного состояния
в феромагнитное,что сопровождается резким изменением его маг-
нитной проницаемости. Этим воспользовались авторы изобрете-
ния.
По А.С..207678 пусковое устройство пресса связано с
прибором улавливающим момент фазового перехода: заго-
товку,нагретую до температуры чуть выше интервала фазо-
вого превращения,кладут в матрицу пресса.Остывая металл
заготовки в момент перекристаллизации резко изменяет
свою магнитную проницаемость,что отмечается изменением
тока в измерительной обмотке прибора,который включает
пресс.
Чтобы продлить время сверхпластичности,датчик фазового
превращения связывают нетолько с пусковым устройством
прсса,но и с нагревательными элементами.Пилообразно гоняя за-
готовку вверх и вниз по всему интервалу температурфазового
превращения,можно поддерживать состояние сверхпластичности
сколь угодно долго. Ничто не мешает использовать датчики,ко-
торые реагировали бы на изменение других физических свойств
обрабатываемого материала, например,электросопротивления,теп-
лоемкости и т.д. Значит, принцип действия можно распростра-
нить и на немагнитные материалы. У сталей существует еще один
фазовый переход,идущий при очень низких температурах (ниже
минус 60 градусов С ), когда аустенит в стали переходит в
мартенсит. И в этот момент наблюдается эффект сверхпластич-
ности. Значит можно в принципе, отказаться от горячей штам-
повки, совместив процесс штамповки в сверхпластичном состоя-
нии с закалкой стали в жидком азоте.
3.2.2. Интересно,что мартенсит имеет меньшую плотность,
чем аустенит. Если к изогнутой деформацией части детали при-
ложить хотя бы кусок "сухого льда",температура которого минус
67 градусов С,то обрабатываемый участок расширится, распрямив
тем самым деталь. А поскольку фазовый переход необратим, то
самопроизвольного востановления кривизны в дальнейшем не про-
изойдет.Превращение десяти процентов аустинита в мартенсит
вызывает увеличение 100 миллиметрового диаметра изделия на
130 микрометров,а переход 40% аустенита в мартесит -400 мик-
рометров. К плюсам нового метранадо добавитьеще один: выдерж-
ка при низкой температуре в течение 5 минут и 5 часов дает
практически одинаковые результаты.Ну, и конечно, обработку
изогнутых деталей холодом, как и радиацией,можно вести в соб-
ранной,готовой машине (сравни с 2.3).
На этот способ выдано авторское свидетельство .414027.
Изменяется плотность при фазовых переходах и у других
веществ (например у воды и олова),что позволяет использовать
их для получения высоких давлений.
Прифазовых переходах второго рода также наблюдаются ин-
тересные изменения макроскопических свойств объектов(см.8.8)
У хрома есть любопытная температурная точка 37 градусов
С, в котором он претерпевает фазовый переход,при этом у него
скачком изменяется модуль упругости. На этом свойстве основан
ряд изобретений.
А.С.266471: Двигатель,содержащий деформируемые при из-
менении температуры рабочего тела упругие элементы, ки-
нематически связанные с механизмом отбора мощности, от-
личающийся тем,что с целью получения полезной работы
при малых перепадах температур рабочего тела,упругие
элементы выполнены предварительно напряженными и изго-
товлены из материала со скачкообразно изменяющимся при
определенной температуре модулем упругости,например,
изчистого хрома.
В А.С. .263209 чувствительным элементом термометра яв-
ляется пружина из чистого хрома.
3.3. Поверхностное натяжение жидкостей.Капилярность.
Любая жидкость ограничена поверхностями раздела отделя-
ющими ее от какой-либо другой среды-вакуума,газа,твердого те-
ла,другой жидкости.Энергия поверхностных молекул жидкости от-
лична от энергии молекул внутри жидкости именно всилу того,
что те и другие имеют различных соседей - у внутренних моле-
кул все соседи одинаковы, у поверхностных - такие же молекулы
расположены только с одной стороны. Поверхностные молекулы
при заданной температуре имеют определенную энергию;перевод
этих молекул внутрь жидкости приведет к тому,что их энергия
изменится (без изменения общей энергии жидкости).
3.3.1. Разность этих энергий носит название п о в е р х
н о с т н о й э н е р г и и.
Поверхностная энергия пропорциональна числу поверх-
ностных молекул (т.е.площади поверхности раздела) и зависит
от параметров соприкасающихся сред; эта зависимость обычно
характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения.
Наличие поверхностной энергии вызывает появление сил
поверхностного нажатия,стремящихся сократить поверхность раз-
дела. Такое стремление есть следствие общего физического за-
кона,согласно которому любая система стремится свести свою
потенциальную энергию к минимуму.Жидкость,находящаяся в неви-
сомости,будет принимать форму шара,поскольку поверхность шара
минимальна среди всех поверхностей, ограничивающих заданый
объем.
Конечно,поверхностные силы существуют и в твердых те-
лах, но относительная малость этих сил не позволяет им изме-
нить форму тела,хотя при определенных условиях поверхностные
силы могут привести к сглаживанию ребер кристаллов.
3.3.2. При контакте жидкости с твердой поверхностью го-
ворят о с м а ч и в а н и и. В зависимости от числа фаз
участвующих в смачивании,различают имерсионное смачива-
ние(смачивание при полном погружении твердого тела в жид-
кость),в котором участвуют только две фазы,и контактное сма-
чивание ,в котором наряду с жидкостью с твердым телом
контактирует третья фаза - газ или другая жидкость.
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