ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.06.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
для сплавор железо — хром наблюдаются в области а-фазы. В непосредственной близости от границы с двухфазной об ластью а + а уровни звукового давления резко снижаются,
а |
затем при |
повышении |
концентрации хрома |
возрастают |
|
и в дальнейшем изменяются уже незначительно. |
|
||||
|
При переходе из области а-фазы в двухфазные области |
||||
а |
+ |
а, находящиеся как со стороны железа, так и со сто |
|||
роны |
хрома, |
следовало |
бы ожидать резкого |
изменения |
уровней звукового давления. Этого не происходит, оче
видно, потому, что в |
исследуемом |
сплаве, |
находящемся |
|||||
по составу |
в области |
а-фазы, |
эта фаза |
не |
образовалась, |
|||
SS |
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
го |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/3 |
1575 |
30 |
41) |
so |
|
|
|
|
|
Вее.У. Ci |
|
|
Cr |
|
Рис. 82. Изменение |
скорости |
затухания звуковых |
колебаний |
|||||
(/), продолжительности звучания |
(2) и внутреннего трения (3) двой |
|||||||
ных сплавов |
железо — хром в зависимости |
от состава. |
|
так как не были созданы условия (продолжительная вы держка в соответствующем интервале температур) для ее образования. В микроструктуре сплава № 16, содержа щего 43,55% хрома, а-фаза не обнаружена.
Характер изменения СУЗД высокочастотного диапазона спектра аналогичен характеру изменения уровней звуко вого давления в фазовых областях диаграммы состояния двойных сплавов железо — хром. В зависимости от кон центрации хрома в двойных сплавах железо — хром ско рость затухания звука изменяется в пределах 21,6—90дбІсек.
Зависимость продолжительности звучания, скорости затухания звука и внутреннего трения от состава сплавов железо—хром графически показана на рис. 82. Присадки до 0,85% Cr снижают скорость затухания звука. При даль нейшем повышении концентрации хрома скорость затуха ния звука последовательно возрастает, обнаруживая ясно выраженный максимум (90 дбісек) при концентрации 18,99% Сг (сплав № 11). У сплавов, содержащих больше 18,99% Cr, скорость затухания звука по мере увеличения
172
концентрации хрома снижается до 30 дб/сек, а затем, при увеличении содержания хрома, повышается до 45 дб/сек. Минимальная скорость затухания звука для сплавов си стемы железо — хром зарегистрирована у сплава № 3, со держащего 0,85% Cr.
Скорость затухания звука, излучаемого механическими системами при колебаниях, определяется внутренним тре
нием в материале, средой, в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
которой |
происходят |
колеба |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ния, |
конструкционными |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
акустическими потерями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
При сопоставлении |
харак |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
тера |
изменения |
кривой |
ско |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
рости |
затухания |
звука двой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ных сплавов |
железо — хром |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
с кривой |
внутреннего трения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
при |
повышении |
содержания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
хрома обнаружено, что увели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
чение |
или |
уменьшение |
внут |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
реннего |
трения вызывает |
со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ответственно возрастание или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
спад скорости.затухания |
зву |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ка. Максимальному |
значению |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
скорости затухания |
звука со |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ответствует |
максимум |
внут |
/ |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 13 |
15 |
f? |
|||||||
реннего |
|
трения. |
Величина |
2 |
4 |
5 |
3 |
Ю |
/2 |
14 |
IB |
|
|||||
внутреннего трения, таким об |
|
|
|
|
|
Номер cniaSa |
|||||||||||
разом, в |
|
значительной |
мере |
Рис. |
83. |
Расчетная |
(1) |
и |
|||||||||
определяет величину скорости |
|||||||||||||||||
затухания |
звука |
и, |
следо |
экспериментальная |
(2) |
скорости |
|||||||||||
затухания звука |
двойных |
спла |
|||||||||||||||
вательно, |
продолжительность |
вов железо —хром в собственной |
|||||||||||||||
звучания |
|
пластин |
из |
двой |
|
|
|
|
полосе |
частот. |
ных сплавов железо — хром.
Для проверки теоретически выведенной формулы (ПО) было проведено также экспериментальное исследование скорости затухания звуковых колебаний в собственной полосе частот (5000 гц) пластин из этих сплавов.
Значения скорости затухания звука, полученные экспе риментально и путем расчета по формуле (ПО) для сплавов железо — хром, представлены на рис. 83. Удовлетвори тельное совпадение теоретических и экспериментальных данных наблюдается для сплавов, величина внутреннего трения которых не превышает 13 X Ю - 4 .
173
Общая |
продолжительность |
звучания определялась |
|||
по формуле (106); численные значения |
длительности кон |
||||
такта шара с пластиной вычислены по формуле (103). |
|||||
В зависимости от содержания |
хрома |
в сплавах |
продол |
||
жительность |
звучания |
изменяется в |
пределах |
0,32— |
|
3,519 сек. Максимальной |
продолжительностью звучания |
||||
обладает сплав № 3, содержащий 0,85% |
Cr. |
|
о,8-10'г |
з,гчо-г |
/г,е-/о-г |
S0-/0-2 |
|
2,0 |
|
|
1,e-10'z |
6,4--Ю'г |
2S-1Q~Z |
1,0 |
X |
Рис. 84. Частотные спекгры звуковой мощности сплавов в • третьоктавных полосах для сплавов:
/45; 2 — № 49; 3 — № 60.
Усплавов железо—хром в интервале концентраций 4,25—9,88 и 21,66—34,67% Сг продолжительность звуча ния изменяется в пределах 1,15—1,718 сек. Малой про должительностью звучания (не больше 0,687 сек) обла дают сплавы № 1 (0,32% Cr), № 5 (1,96% Cr), № 10 (14,96% Cr), № 16 (43,55% Cr), № 17 (59,92% Cr). Макси мальная величина продолжительности звучания (0,32 сек) соответствует сплаву № 11 (18,99% Cr).
С п л а в ы ж е л е з о — н и к е л ь . У большин ства сплавов этой системы, обладающих относительно вы сокой величиной внутреннего трения, максимальная зву ковая энергия излучается в диапазоне низких и средних частот. Это особенно наглядно проявляется у сплавов, содержащих 14,5—78,75% Ni. Полученные расчетным путем уровни звуковой мощности в полосах частот для
174
сплавов N° 45 (1,08% Ni), № 49 (3,24% Ni) и Wb 60 (78,75% Ni) представлены на рис. 84. Распределение уровней зву кового давления по спектру частот, определенное экспе риментально для тех же сплавов, показано на рис. 85.
|
Максимальные уровни у сплавов № 45 (Q"1 = 3,75 X |
|||||||||||
X |
10-*) и № 49 « Г 1 |
= 6,93 • 10-*) находятся в высоко |
||||||||||
частотном |
диапазоне |
спектра. |
У |
сплава |
№ 60 |
(Q""1 = |
||||||
= |
37,30 • 10- 4 ) |
в |
спектре |
преобладают |
низкочастотные |
|||||||
и |
среднечастотные |
составля |
|
|
|
|
||||||
ющие. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Рассмотрение |
|
диаграммы |
|
|
|
|
|||||
состав — уровни |
|
звукового |
|
|
|
|
||||||
давления для диапазона вы |
|
|
|
|
||||||||
соких частот в полосах 3200, |
|
|
|
|
||||||||
4000, 5000, 6300, 8000 и |
|
|
|
|
||||||||
10000 гц (рис. 86) показывает, |
|
|
|
|
||||||||
что |
уровни |
звукового |
давле |
|
|
|
|
|||||
ния в области |
а-фазы по мере |
|
|
|
|
|||||||
приближения |
к |
границе |
с |
|
|
|
|
|||||
двухфазной |
областью |
a - f т |
|
|
|
|
||||||
снижаются. В непосредствен |
|
|
|
|
||||||||
ной |
близости |
|
от |
границы |
|
|
|
|
||||
с областью а. -4- |
7-фаз у спла |
|
|
|
|
|||||||
ва № 52 (10,18% Ni) уровни |
|
|
|
|
||||||||
звукового давления резко воз |
|
|
|
|
||||||||
растают во всех |
полосах час- |
звукоизлучения сплавов в треть- |
||||||||||
ТОТ. |
Максимальные |
уровни |
октавных полосах для сплавов: |
|||||||||
ЗВУКОВОГО |
ДаВЛеНИЯ |
З Э р е Г И - |
|
/ - № 4 5 ; |
2-№49; |
3 —№60. |
||||||
стрированы |
у сплавов, нахо |
|
|
|
|
|||||||
дящихся по составу в однофазной области а. Для |
сплава |
|||||||||||
№ |
|
53, находящегося |
по |
составу |
в двухфазной |
области |
||||||
a |
-f- у, уровни звукового давления |
в указанных |
полосах |
|||||||||
частот снижаются. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Как известно, сплавы на основе железа, а также никеля |
с рядом легирующих элементов особенно склонны к обра зованию металлических соединений из твердых или жид ких растворов. Сплавы, содержащие больше 50% Ni, прак тически во всех случаях имеют структуру аустенитного твердого раствора и обладают свойствами твердых раство ров на основе никеля. В двойных сплавах железо — ни кель, содержащих от <х> 50 до 85% Ni, при медленном охлаждении из твердого раствора образуется соединение Ni3 Fe (сверхструктура). Это соединение обнаруживается
175