新技術(shù)試題答案-文庫吧資料
2025-06-25 02:07本頁面
【正文】 新型發(fā)動機(jī)燃?xì)膺M(jìn)口溫度已達(dá)到1370℃，所以要求高溫合金在相當(dāng)高的溫度仍然具有良好的持久、蠕變強(qiáng)度與耐疲勞、抗氧化、抗熱腐蝕等性能。高溫合金是在較高溫度下工作的一類重要合金材料，為了適應(yīng)飛機(jī)發(fā)動機(jī)對耐熱材料的需要而開始發(fā)展起來的，并在舶船發(fā)動機(jī)等在高溫條件下工作的沒備中得到廣泛應(yīng)用。結(jié)合(15)式與(16)式可以知道，形核率I直接受到過冷度ΔT的影響，對成分一定的熔體，ΔT越大，形核速率I越大。上式表明形核速率的大小不僅與形核勢壘有關(guān)，還與熔體中原子的擴(kuò)散有關(guān)。此外，從(15)式還可知，當(dāng)r=rc時，在一定成分的熔體中過冷度ΔT越大時ΔGc越小，即在通常凝固條件下，過冷度越大時熔體越容易形核凝固。同時從(15)式可以看出形核勢壘ΔGc主要是由固液界面能σSL產(chǎn)生的，這進(jìn)一步表明。因此，要使晶核能穩(wěn)定形成，熔體中還必須有足夠大小的能量起伏或漲落以便克服形核勢壘ΔGc，對合金的凝固還應(yīng)該有一定的濃度起伏以滿足晶核的成分要求。所以、rc稱為臨界晶核半徑。從(14)式可知，ΔG是晶核半徑r的函數(shù)，圖11分別示意地表示了ΔG、(14)式中體積自由能項和固液界面能項與r的關(guān)系。如上所述，形核的熱力學(xué)條件要求ΔGV＜0，為形核過程提供驅(qū)動力，而σSL＞0可以看成形核的動力學(xué)阻力。 假定在穩(wěn)定凝固時晶核的形狀是最簡單的球形，半徑為r。因此，足夠的過冷度對實際形核過程的穩(wěn)定進(jìn)行更是不可缺少的。從(13)式可知，由于熔化潛熱ΔHm＜0，因此只有當(dāng)ΔT＞0，即在熔體溫度低于平衡熔點(diǎn)溫度時才能有ΔG＜0，從而使形核過程具有一定的熱力學(xué)驅(qū)動力。因此從(11)式可得： 式中ΔHm是固相在平衡熔點(diǎn)的熔化潛熱。假定形核凝固前后固、液相的吉布斯自由能分別為Gs，GL，熱焓分別為HL、Hs、熵分別為SL。為此成型時須嚴(yán)格控制溫度和時間，避免過熱發(fā)生氧化降解。這種熱氧化降解速度因聚合物的結(jié)構(gòu)不同而不同，例如不飽和碳鏈聚合物因主鏈上的雙鏈易氧化，它的熱氧化速度要比飽和碳鏈聚合物快得多。 (3)氧化降解 常溫下絕大多數(shù)的聚合物都能和氧氣發(fā)生緩慢的作用，某些化學(xué)鍵較弱的部分常常產(chǎn)生極不穩(wěn)定的過氧化結(jié)構(gòu)一易分解出游離基，從而導(dǎo)致解聚反應(yīng)，稱它為氧化降解。它常常伴有熱量釋放，若不及時泄排則可能引起熱降解。這是一種游離基鏈?zhǔn)浇饩鄯磻?yīng)，其速度隨溫度升高而加劇，首先大分子主鏈上的某些化學(xué)鏈斷裂并生長初始游離基，然后通過產(chǎn)生活性中心、鏈轉(zhuǎn)移、鏈減短和鏈終止等反應(yīng)．再形成不同的降解物。降解的發(fā)生可能是聚合物大分子的斷鏈；結(jié)構(gòu)或側(cè)基的改變；或者是它們間的綜合作用。(3)當(dāng)溫度連續(xù)升高時，在某個很窄的溫區(qū)內(nèi)，非晶材料會發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)相變，因此它是一類亞穩(wěn)態(tài)材料，但亞穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變到自由能最低的平衡態(tài)必須克服一定的能量勢壘，因此這種亞穩(wěn)態(tài)在一定溫度范圍內(nèi)能長期穩(wěn)定存在。由于非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的長程無序性，可以把非晶態(tài)材料看作是均勻的各向同性結(jié)構(gòu)。具體實現(xiàn)這種方法的技術(shù)一般稱為大過冷技術(shù)。另一種力法是“靜力學(xué)”的力法，即針對通常鑄造合金都是在非均勻形核條件下凝固，因而使合金凝固的過冷度很小的問題，設(shè)法提供近似均勻形核的條件。在實際凝固過程中達(dá)到這—目的的方法主要有兩種，一種可以看成是“動力學(xué)”的方法，即設(shè)法提高形體凝固時的傳熱速度從而提高凝固時的冷速，使熔體形核時間極短，來不及在平衡熔點(diǎn)附近凝固而只能在遠(yuǎn)離平衡熔點(diǎn)的較低溫度凝固，因而具有很大的凝固過冷度和凝固進(jìn)度。該工藝技術(shù)不僅具有常規(guī)粉末冶金技術(shù)工序少、切削少或無切削、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，而且PIM制造的零件幾乎不再需要進(jìn)行機(jī)加工，材料的消耗少，自動化程度高，材料的利用率可以高達(dá)98%以上，因此，所生產(chǎn)的復(fù)雜形狀零件高于一定數(shù)量時，PIM就會比機(jī)加工方法更為經(jīng)濟(jì)。四是適合大批
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