Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Ударные и детонационные волны - Селиванов В.В.
Селиванов В.В., Соловьев В.С., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны — М.: Изд-во МГУ, 1990. — 256 c.
ISBN 5-211-00975-4
Скачать (прямая ссылка): selivanov.djvu
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 102 >> Следующая

Hi
После иагружения железа ударными волнами новых фаз в исследуемых образцах не обнаружено, следовательно фазовый переход является обратимым. В то же время в структуре деформированного монокристаллического железа после воздействия ударной волны с максимальным давлением иа фронте р<13 ГПа обнаружены двойники деформации (рис. 2.35, а), а при 13 ГПа<р<23 ГПа наряду с двойниками образуется ленточный рельеф, напоминающий мартеиситную структуру (2.35, б). Дальнейшее увеличение фронтального давления ие приводит к значительному изменению микроструктуры. Следовательно, обратимое превращение а—*"Б—*-а приводит к образованию сильно измельченной и двойнико-ваиной тонкой структуры высокой твердости внутри оставшихся неизменными по размерам зерен. Превращение я—»ч—сопровождается полной перекристаллизацией металла, близкой к явлению рекристаллизации, которая должна приводить к некоторому понижению твердости. Тем не менее даже при грубозернистой структуре прочность и твердость железа становятся все же существенно выше исходной. Результаты измерения микротвердости указывают на ее резкое увеличение после обработки образцов железа ударными волнами с максимальным давлением иа фронте (13...23) ГПа. Однако до экспериментального получения информации о структуре металла в области фронта ударной волны вопрос о природе'фазового перехода в железе остается открытым.
В результате анализа большого числа отечественных и зарубежных работ можно выделить ряд количественных особенностей явления фазового перехода в сплавах на основе железа:
— увеличение содержания углерода в малоуглеродистых и среднеуглеродистых сталях с 0,02 до 0,6% повышает давление фазового перехода рф с 13,1 до 14,1 ГПа;
Рис. 2.34. Диаграмма фазового равновесия железа
412
Рис. 2.35. Микроструктура монокристаллов железа после ударного нагруження: а) р<13 Гпа; б) р>13 ГПа
0
Рис. 2.36. Адиабата Гюгонио для типичного фазового перехода, вызванного ударной волной (5 — область сосуществования фаз А н В; GA и Gb — границы существования фаз А и В)
— увеличение содержания хрома в железе до 20% повышает рф до 18 ГПа;
— увеличение содержания никеля в железе до 40% или марганца до 20% понижает рф до 5,5 ГПа;
— добавки ванадия в железе до 15% или кобальта до 40% резко увеличивают рф до 30 ГПа;
— добавки кремния в железе до 28% повышают рф до 20 ГПа;
— добавки молибдена в железе до 15% повышают рф до 17 ГПа, а дальнейшее увеличение молибдена до 35% снижает рф до 12 ГПа;
— добавки в железе хрома до 10%, никеля до 5%, кремния до 7%, ванадия до 3%, молибдена до 3% практически не изменяют давление фазового перехода;
— динамическое нагружение требует меньших давлений фазового перехода, чем статическое.
Анализ фазовых переходов основан либо на равновесном термодинамическом анализе при установившихся режимах распространения ударных волн, либо на кинетических моделях превращения во фронте волн сжатия и разгрузки. На границе области существования равновесной фазовой смесн с однофазной средой (излом адиабаты Гюгонио на рис. 2.36) термодинамические характеристики терпят разрыв. На рис. 2.36 в координатах p—Vфазовая граница отмечена штриховыми линиями аа' и ЬЬ': справа от аа' фаза Л; слева от ЬЬ' фаза В, между ними могут быть как отдельные фазы, так и их совокупность. Ударное сжатие в фазе Л ограничено точкой а на фазовой границе, где начинается фазовый переход. Фаза В имеет меньший удельный объем, поэтому дальнейшее сжатие продолжается вдоль линии аЬ, пока полиморфное превращение не завершится в точке Ь, а фаза В начнет сжиматься вдоль линии be. Пусть линия Рэлея od, которая связывает начальное состояние ударно сжимаемого твердого тела с конечным, пересекает адиабату Гюгонио. Тогда ударная волна, соответствующая этому состоянию, является неустойчивой и поэтому расщепляется на две (линии Рэлея оа и ad): первая ударная волна сжимает материал до состояния а в начале перехода, а вторая, имеющая меньшую скорость, — до состояния d в конце перехода. Превращение может происходить также через одну устойчивую ударную волну, если точка d лежит выше точки с в месте пересечения продолжения липни Рэлея оа с верхней ветвью адиабаты Гюгонио. Нетрудно показать, что прямой ударный переход из точки о в любую точку па ударной адиабате с фазовым переходом, расположенную в диапазоне давлений ра<р<р0 невозможен, так 8-2G7 113
как при этом нарушал бы второй закон термодинамики. На основе дифференциального соотношения для адиабаты Гюгонио dV/др, термодинамического тождества
др \dTJs\dp \dp/s
и разности
dV \ JdV) (V ) 'dT (dT) T
dp Js<t> \ dp jsi V т 1 dp ^ dp /si
можно получить критерий потери стабильности фронта в виде неравенства
Т [dp [др Jsi^ "-dp Jsi
где s — энтропия, а индекс «ф» означает сжимаемость фазовой смеси по отношению к примыкающим однофазным составам (индекс «1»). При dT/dp = (dT/dp)si + s, где е — малая величина, стабильность волны сохраняется, сомножитель [dT/dp— {dT/dp)si\2 мал и увеличением сжимаемости можно пренебречь. Изменению температуры в координатах р—Т при этом соответствует линия равновесия
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 102 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.