Металлы скорость звука

Перспективы использования титана весьма велики, особенно в связи с созданием сверхзвуковых самолетов. Самолеты, летающие со скоростью, в несколько раз превышающей скорость звука, даже в верхних разреженных слоях атмосферы испытывают значительное сопротивление вследствие трения воздуха. Их наружная обшивка должна выдерживать высокие температуры, и в качестве материала для такой обшивки особенно подходит титан, так как по сравнению с другими металлами он сохраняет высокую прочность при повышенных температурах. [c.141]

Теплопроводность в твердых телах обусловлена пере -носом или фононов (в неметаллических твердых телах), или электронов (в металлах). В случае фононного механизма переноса скорость распространения теплоты совпадает со скоростью звука. Поэтому максимальный тепловой поток определяется выражением [c.71]

Рассеяние отсутствует в однородных аморфных твердых материалах типа стекла, пластмассы. Слабое рассеяние в них может возникать под влиянием внутренних напряжений, вызывающих изменение скорости звука и преломление (отклонение) упругих волн. В гетерогенных материалах (чугун, гранит, бетон) рассеяние весьма велико. Большое рассеяние наблюдают также в большинстве металлов даже при высокой степени их однородности. [c.33]

Металлы, применяемые на практике, имеют поликристалличе-скую структуру, они состоят из большого количества кристаллитов (зерен) — монокристаллов, не имеющих явно выраженной огранки. Чаще всего кристаллиты ориентированы случайным образом при переходе ультразвука из одного кристаллита в другой скорость звука из-за анизотропии может измениться в большей или меньшей степени. В результате возникает частичное отражение, преломление ультразвука и трансформация типов волн, что определяет механизм рассеяния. [c.33]

Настройку аппаратуры выполняют на образцах из аустенитной мелкозернистой стали. По образцу с цилиндрическим вогнутым отражателем находят точку ввода и регулируют глубиномер на скорость звука (см. рис. 2.29, в и 2.30). По образцу с боковыми отверстиями диаметром 3 мм на разной глубине и рисками глубиной 0,5 и 1 мм регулируют чувствительность и ВРЧ. Окончательную настройку чувствительности выполняют на образце из аустенитного шва контролируемого типа, в котором сверлят боковые отверстия по границе основного и наплавленного металлов через 20 мм по глубине, [c.213]

Чрезвычайно интересным и перспективным оказалось то, что, несмотря на кратковременность сжатия (10 ...10 с), во многих веществах могут протекать различные процессы полиморфные превращения, химические реакции, изменение дефектности структуры и др. Эти превращения в зависимости от условий опыта и строения вещества могут быть как обратимыми, так и необратимыми. Возникновение ударной волны в среде обусловлено тем, что при больших давлениях скорость звука растет с увеличением сжатия. В результате звуковая волна становится все более крутой, пока не возникнет разрывность состояния вещества перед волной и за ней. Область, где имеет место такая разрывность, называется фронтом ударной волны, который представляет собой узкий слой [для ионных кристаллов и металлов, например, ширина фронта равна около (2...3) X Х10 нм], в котором скачком меняются давление, тем- [c.212]

Так, в различных акустических экспериментах оба типа взаимодействия проявляются весьма специфическим образом. Например, скорость звука, измеренная в ориентированном полимерном волокне или пленке, конформации макромолекул в которых близки к линейным, определяется в основном энергией взаимодействия атомов основной цепи полимера и может достигать 10 см/с, значительно превышая скорость звука в неориентированных металлах. В то же время скорость звука, измеренная в одноосно-ориентированной пленке не вдоль оси ориентации, а перпендикулярно ей, определяется в основном энергией межмолекулярного взаимодействия и по порядку вели- [c.341]

Для твердых материалов температурный коэффициент затухания обычно положителен. Для углеродистой стали он равен 0,04 дБ/град. Коэффициент поглощения, как правило, пропорционален частоте. Коэффициент рассеяния равен нулю для аморфных тел (стекла, однородной пластмассы). Для поликристаллических веществ, в частности металлов, рассеяние увеличивается с ростом упругой анизотропии, которая проявляется в изменении скорости звука по разным направлениям в кристалле. [c.32]

Структурные помехи в некоторых металлах (вольфрам, алюминий) отсутствуют или очень малы, так как мала упругая анизотропия скорость звука одинакова (вольфрам) или почти одинакова (алюминий) по всем направлениям в кристалле металла и отражения от границ зерен не происходит. Структурные помехи также малы в мелкозернистых металлах, когда [c.201]

На направление излучения при контроле сварных соединений влияет возможное изменение скорости звука в основном металле. Например, в металле труб магистральных трубопроводов скорость поперечных волн может изменяться на 10 % под влиянием технологических факторов. Это обстоятельство может привести к ошибкам при контроле из-за неправильного определения координат дефектов, возникновения поверхностных волн. [c.559]

Настройку дефектоскопа на скорость звука при измерении со стороны основного металла производят по образцам ТН1 или ТНЗ. Настройка заключается в такой регулировке прибора, чтобы расстояние между эхосигналами от впадин и выступов образцов соответствовало глубине паза Я (рис. 6.17). [c.717]

На рис. 7.51 в качестве примера показано увеличение скоростей поверхностных и объемных волн в закаленных сплавах алюминия при их старении. При нем происходит выделение частиц с иной кристаллической структурой (фаз) и переход кристаллической решетки твердого раствора в более равновесное (упорядоченное) состояние. Такие же изменения наблюдаются при отпуске закаленной стали. Создание неоднородных структур при выпадении крупных карбидных частиц в сталях, мартенситное превращение при закалке, появление участков эвтектики при пережоге алюминиевых сплавов, накопление дислокаций кристаллической решетки и повреждений в форме микро-трещин (при усталостных испытаниях) вызывает снижение скорости УЗ в материалах. Легирование металлов вызывает как увеличение, так и уменьшение скорости звука в зависимости от фазовых, в том числе аллотропических превращений (рис. 7.52). [c.791]

В ультразвуковых линзах, чтобы получить такой же хороший к.п.д., потери на отражение должны быть малыми. Согласно формуле (2.1), это означает, что звуковые сопротивления линзы и граничащего с ней вещества должны быть по возможности одинаковыми. Но, с другой стороны, для получения хорошего преломляющего эффекта скорости звука должны возможно больше различаться. Линзы из металла в жидкости по первой причине плохи более эффективны линзы из пластмасс. [c.71]

Рассеяние обусловливается тем, что материал не является строго однородным. В нем имеются граничные поверхности, на которых звуковое сопротивление внезапно изменяется, поскольку там соприкасаются по сути два вещества с различной плотностью или скоростью звука. Такими неоднородностями могут быть, во-первых, просто посторонние включения, например неметаллические включения в поковках или поры. Во-вторых, ими могут быть собственно дефекты материала — естественные или намеренно полученные, как пористость в материалах, изготовленных методами порошковой металлургии. Однако возможны и материалы, неоднородные по самой своей природе, например литейный чугун, который представляет собой конгломерат зерен феррита и графита, совершенно различных по своим упругим свойствам. В других случаях кристаллиты различной структуры и разного химического состава как бы пронизывают друг друга, как в латуни и сталях. Но даже если материал состоит только из кристаллов одного вида, он может быть неоднородным для ультразвуковых волн, если зерна расположены беспорядочно, поскольку отдельные кристаллы всегда имеют различные упругие свойства в различных направлениях, а следовательно, и разные скорости звука. Такие материалы называют анизотропными. Упругая анизотропия является обязательным свойством металлов только у разных металлов она проявляется более или менее резко. [c.129]

Для аустенитных сварных швов при горизонтальном их положении типичными являются длинные и сильно анизотропные столбчатые кристаллы, которые, как схематически показано на рис. 28.23, растут перпендикулярно к подготовленной кромке-шва и далее перпендикулярно вверх в направлении теплового градиента [1726, 1416]. Вследствие этого скорость звука зависит от угла прозвучивания. На рис. 28.23 она определялась для продольных волн в продольном поперечном сечении сварного< шва одновременно с коэффициентом затухания. Для этой цели вырезали образцы из металла сварного шва [505]. [c.543]

В случае цветных металлов имеется опасность неверного измерения толщины стенки, если испытываемый образец вследствие наличия текстуры имеет другую скорость звука перпендикулярно к стенке, чем эталонный образец. [c.633]

Собственно теплопередача с помощью тепловой трубки состоит в переносе теплоты, отбираемой от какого-либо внешнего теплоносителя испарительным концом трубки и затрачиваемой на парообразование рабочей жидкости, переносе этой теплоты быстро движущимся (со скоростью, близкой к скорости звука) паром на другой конец трубки, где эта теплота выделяется при фазовом переходе пар— жидкость (конденсации). Рабочая жидкость, обладающая необходимыми свойствами в зависимости от требуемого внешнего температурного уровня, циркулирует в герметичной трубке по замкнутому контуру. Для диапазона 200-500 К в тепловых трубках используются под повышенным давлением обычные жидкости, среди которых вода обладает наибольшей теплотой фазового перехода, что существенно для тепловой производительности трубки. При низких температурах (до 200 К) в криогенной технике используются низкокипящие вещества, такие как фреоны, азот, гелий и т. п. В интервале 550-750 К используются расплавы щелочных металлов. [c.358]

Обобщенная ударная адиабата. В работе [145] было показано, что динамическая сжимаемость ряда металлов может быть описана единой зависимостью (обобщенной ударной адиабатой), в которую входят только два начальных параметра — плотность ро и скорость звука. К этому выводу авторы пришли на основе обработки имеющихся экспериментальных данных, использовав в неявном виде закон подобия. [c.183]

Если а р< 0,8/ ро2> пластические деформации в объеме детали не развиваются и трещина растет без видимых пластических деформаций. В этом случае говорят о хрупком разрушении. Анализ показывает, что размер пластической зоны в вершине трещины также невелик. Скорость развития трещины высока и сравнима со скоростью звука в материале, в котором она развивается (рис. 21). Температурная область хрупкого состояния металла показана на рис. 18. [c.85]

Скорость звука в металле [c.52]

Изменение скорости звука вследствие неоднородности химического состава материала, разброса средней величины кристаллитов (для металлов) и изменение характеристик поверхностных слоев (для чугуна в особо неблагоприятных случаях до 5 %). Эти изменения полностью входят в пофешность измерений. [c.283]

Методы расчета скорости звука в металлах. [c.4]

МЕТОДЫ РАСЧЕТА СКОРОСТИ ЗВУКА В МЕТАЛЛАХ [c.93]

В работе [119] изотермическая сжимаемость, а следовательно, и скорость звука описаны в рамках электронной теории с использованием метода псевдопотенциалов. Следует отметить, что расчет хр согласно этой теории довольно трудоемкий. Такой расчет был выполнен на ЭВМ только для температуры, близкой к температуре плавления металлов, поэтому нельзя рассчитать температурный коэффициент скорости звука и выяснить, с какими факторами он связан. [c.94]

В зависимости от направления в кристалле скорость звука существенно меняется на 9% для продольных волн на 31% для поперечных волн с вертикальной поляризацией на 16 /о для поперечных волн с горизонтальной поляризацией. Меняется также коэффициент затухания волн. В результате транскристал-литной структуры изменение акустических свойств наблюдают для всего наплавленного металла шва. Он весь становится анизотропным. Это существенно отличает такой шов от изотропной (в большом объеме) крупнозернистой среды со случайной ориентацией зерен, рассмотренной в п. 2.3.5. [c.212]

Скорость звука во многих металлах 6000 м/с = 6 мм/мкс. При частоте 6 МГц длина волны равна 1 мм. Волны длиной 1 мм (точнее, 0,2. .. 10 мм) обычно употребляются при высокочастотном УЗ-кон-троле металлов. Небольшая длина волны по сравнению с размером преобразователя позволяет создать направленно-распро-страняющуюся волну, которую рассматривают как пучок лучей. [c.12]

Повышение температуры увеличивает угол ввода. Это связано с изменением скорости УЗ. Скорость уменьшается одновременно в металле ОК и призме преобразователя, но в пластмассе, из которой сделана призма, уменьшение скорости гораздо больше (см. разд. 1.1.3), поэтому согласно закону синусов (закону Снеллиуса) а = ar sin (с /с )sin (с и с - скорости звука в изделии и призме) с повышением температуры угол а увеличивается. Это особенно заметно, когда угол ввода приближается ко второму критическому. В связи с этим проверку угла ввода или нас- [c.209]

Высокое затухание в пенопласте ограничивает применение ультразвука частотой более 100 кГц, а неоднородность его структуры приводит к большому разбросу акустических характеристик и, следовательно, к нестабильности показаний дефектоскопа. Так, на бездефектных участках блоков пенопласта ППУ-ЗФ (плотность 100 кг/м толщина 56 мм, частота 40. .. 60 кГц) амплитуда прошедшего УЗ-импульса меняется в 7. .. 10 раз, время прохождения - в 1,5. .. 2 раза. Акустические свойства пенопласта заметно меняются и по толщине. Плотность пеноблока максимальна у его поверхностей, минимальна в средней части. Изменение плотности по толщине составляет около 30 %, скорости звука - в два раза. Подобный случайный разброс акустических свойств не наблюдается не только у относительно однородных металлов, но также у ПКМ с неоднородной структурой. [c.519]

Рие. 2Й, 3. Скорость звука с и за тукание а длii продольных волн на частоте 2 МГц в аустенитном металле сварного шва, измерен-нр>ге под углом падения V к нер- с1 дикуляру к плоскости д — [c.544]

В различных акустических экспериментах оба типа взаимодействия проявляются весьма специфически. Например, скорость звука, измеренная в ориентированном полимерном волокне или пленке, конформации ма(Кро-молекул которых близки -к линейным, определяется в, основном энергией взаимодействия атомов, составляющих основную цепь полимера, и может достигать значений порядка 10 см/с, значительно превышая акорость звука в неориентированных металлах. В то же время [c.257]

Гитис M. E., Михайлов И. Г., Химунин А. С., Установки для измерения скорости звука в жидких металлах и расплавах. Вестник ЛГУ, серия физики и химии, 1902, № 22, стр. 52. [c.238]

Пожалуй, первым из обративш внимание на природу поверхностных сил был Френкель. Его представления о том, что электроны проводимости образуют вблизи поверхности металла электронное облако и совместно с ионным зарядом создают двойной электрический слой, быстро нашли последователей. Вначале были предложены многочисленные эмпирические формулы, выражающие поверхностное натяжение 7 через другие физикохимические константы (атомный вес, работа выхода электрона, температуры кипения и плавления, модуль сдвига, скорость звука и др.). Здесь мы укажем только на некоторые термодинамические уравнения связи, например, между поверхностным натяжением металла и работой выхода электрона. [c.295]

Изотермическая сжимаемость вещества может быть определена по зависимости р — V, установленной прямыми измерениями [114]. Сжимаемость при высоком давлении может быть также измерена с помощью ударных волн [115]. Наиболее подходящий метод для высокотемпературных жидкостей состоит в измерении скорости звука. Клеппа [116] использовал этот метод для определения сжимаемости жидких металлов, а Ричардс, Браунер и Бокрис [117] — для определения сжимаемости расплавленных солей . Скорость звука и, плотность жидкости р и адиабатическая сжимаемость связаны уравнением [c.250]

Здесь QQ — разность удельных энтальпий твердой и газообразной фазы, Уо = с (3/41ху/=, где с — средняя скорость звука, а = = [хА/Н, fi — теплота сублимации при О °К, рассчитанная на единицу массы, А — атомный вес металла, В — газовая постоянная, q — падающий на поверхность полупространства х > О поток тепла. Согласно (1.32) можно сразу написать выражение для определения y t) ), минуя непосредственное решение уравнения (15.1) [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология