| 8695912 9216 5224 943 1нию; б) формированию субструктуры в результате динамич. возврата и особенно чёткого и устойчивого субзёренного строения в результате динамич. полигонизации - закалка в этом случае приведёт к оптим. сочетанию высоких значений прочности и сопротивления хрупкому разрушению; в) состоянию динамич. рекристаллизации, когда в одних объёмах еще сохранена повышенная плотность дислокаций, а в других она резко понижена - закалка в этом случае может привести к получению комплекса повышенных механич. свойств, однако значения их в связи с неоднородностью и нестабильностью тонкого строения будут неустойчивы. Следовательно, режимы горячей деформации металлич. сплавов при осуществлении ТМО необходимо выбирать с таким расчётом, чтобы получить развитую и устойчивую субструктуру в результате динамич. полигонизации. При последующей закалке благодаря сдвиговому характеру мартеиситного превращения субструктура деформированного аустенита, сформированная на стадии динамич. полигонизации, наследуется образующимся мартенситом. Если, напр., осуществляется др. схема ТМО, а именно ВТМизО (рис.), то благодаря сдвиговому характеру превращения при образовании бейнита последний также наследует субструктуру горячедеформированного аустенита. Во всех случаях присутствие в конечных фазах (мартенсите и др.) этой устойчивой субструктуры определяет высокую дисперсность и мозаичность этих фаз, а также тонкое распределение примесей в них - это и приводит к повышению всех механич. свойств, характеризуемому одновременным возрастанием сопротивления пластич. деформации и сопротивления разрушению. Это наблюдается не только при "прямой" ТМО, но и при последующей после ТМО термич. обработке. Открытое в СССР и широко используемое в отечественной и зарубежной практике явление "наследования" термомеханич. упрочнения базируется на том, что созданная при горячей деформации совершенная и устойчивая субструктура оказывается устойчивой при последующей перекристаллизации. В условиях повторной термич. обработки после ТМО перекристаллизация протекает по сдвиговому механизму, что определяет сохранение субструктуры и, следовательно, комплекса высоких механич. свойств, созданного при "прямой" ТМО. Развитие идей "наследования термомеханич. упрочнения позволило создать новую схему -предварительную термомеханич. обработку (ПТМО), нашедшую применение в СССР и США, а также объяснить высокий уровень свойств в результате патентирования, являющегося, по существу, разновидностью ТМО.
Применительно к дисперсионно-твердеющим сплавам ТМО в промышленности осуществляют по следующим технологич. схемам: а) нагрев до темп-ры закалки, деформация, немедленная закалка, старение (ВТМО); б) закалка, деформация, старение (НТМО). Первая схема сравнительно легко осуществима, но имеет недостаток - опасность сильного развития рекристаллизации в связи с высокой темп-рой деформации, проводимой при темп-ре закалки. Она широко используется в производстве прессованных изделий из мн. алюминиевых сплавов, в к-рых небольшие добавки Мп, Сг и др. затрудняют рекристаллизацию. При осуществлении второй схемы могут возникать трудности, связанные с высоким сопротивлением деформации твёрдого раствора при комнатной темп-ре. Эта схема имеет ряд преимуществ: происходит старение с образованием весьма дисперсных фаз уже при холодной (или тёплой) деформации, создаётся более равномерное распределение выделений упрочняющих фаз, образующихся на дислокациях по всему объёму зёрен. Вторая схема TM О успешно используется для повышения прочности стареющих медных и алюминиевых сплавов.
Лит.: Бернштейн М. Л., Термомеханическая обработка металлов и сплавов, т. 1-2, М., 1968. М. Л. Бернштейн.
ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, эффект фонтанирования, появление в сверхтекучей жидкости разности давлений Др, обусловленной разностью темп-р ДТ (см. Сверхтекучесть). T. э. проявляется в жидком сверхтекучем гелии в различии уровней жидкости в двух сосудах, сообщающихся через узкую щель или капилляр и находящихся при разных темп-pax (рис., а). Другой наглядный способ демонстрации Т. э. заключается в нагреве излучением трубки, плотно набитой мелким чёрным порошком и опущенной одним концом в сверхтекучий гелий. При освещении порошок быстро нагревается, и в силу термомеханич. разности давлений жидкий гелий фонтаном выбрасывается из верхнего конца капилляра (рис., б). Обратный эффект - охлаждение сверхтекучего гелия при продавливании через узкие щели или капилляры - наз. механокалорическим эффектом. В рамках двухкомпонентной модели сверхтекучего гелия Т. э. можно объяснить как выравнивание концентрации сверхтекучей компоненты, свободно протекающей через щель в направлении нагретой части жидкости. В то же время поток нормальной компоненты в обратном направлении невозможен из-за проявления сил вязкости в узкой щели (см. Гелий). Термодинамика даёт для разности давлений в Т. э. соотношение Др/ДТ = pS, где р - плотность, S - энтропия жидкого гелия.
Термомеханический эффект: а - уровень жидкости в сосуде с нагревателем H выше, чем в сообщающемся с ним сосуде; б - фонтанирование гелия при освещении и нагреве порошка П, находящегося в сосуде со сверхтекучим гелием (В - гигроскопическая вата).
Лит.: К е е з о м В., Гелий, пер. с англ., М., 1949; Мендельсон К., Физика низких температур, пер. с англ., М., 1963. И. П. Крылов.
ТЕРМОНАСТИЯ, движение органов растений, обусловленное изменением температуры в окружающей среде; см. Настии.
ТЕРМОПАРА, датчик темп-ры, состоящий из двух соединённых между собой разнородных электропроводящих элементов (обычно металлич. проводников, реже полупроводников). Действие Т. основано на эффекте Зеебека (см. Термоэлектрические явления). Если контакты (обычно - спаи) проводящих элементов, образующих Т. (их часто наз. термоэлектродами), находятся при разных темп-pax, то в цепи Т. возникает эдс (т е р м о э д с), величина к-рой однозначно определяется темп-рой "горячего" и "холодного" контактов и природой материалов, применённых в качестве термоэлектродов.
Т. используются в самых различных диапазонах темп-р. Так, Т. из золота, легированного железом (2-й термоэлектрод - медь или хромель), перекрывает диапазон 4-270 К, медь - константан 70-800 К, хромель-копель 220-900 К, хромель - алюмель 220-1400 К, платинородий - платина 250-1900 К, вольфрам - рений 300-2800 К. Эдс Т. из металлич. проводников обычно лежит в пределах 5-60 мв. Точность определения темп-ры с их помощью составляет, как правило, неск. К, а у нек-рых Т. достигает ~0,01 К. Эдс Т. из полупроводников может быть на порядок выше, но такие Т. отличаются существ, нестабильностью.
Т. применяют в устройствах для измерения темп-ры (см. Термометрия) и в различных автоматизированных системах управления и контроля. В сочетании с электроизмерит. прибором (милливольтметром, потенциометром и т. п.) Т. образует термоэлектрический термометр. Измерит, прибор подключают либо к концам термоэлектродов (рис., а), либо в разрыв одного из них (рис., 6). При измерении темп-ры один из спаев обязательно термостатируется (обычно при 273 К). В зависимости от конструкции и назначения различают Т.: погружённые и поверхностные; с обыкновенной, взрывобезопасной, влагонепроницаемой или иной оболочкой (герметичной или негерметичной), а также без оболочки; обыкновенные, вибротряскоустойчивые и ударопрочные; стационарные и переносные и т. д. См. также Термоэлемент.
Схемы включения термопары в измерительную цепь: а - измерительный прибор / подключён соединительными проводами 2 к концам термоэлектродов 3 и 4; б - в разрыв термоэлектрода 4; Т1, Т2 -- температура "горячего" и "холодного" контактов (спаев) термопары.
Лит.: СосновскийА. Г., Столярова H. И., Измерение температур, М., 1970. Д. H. Астров.
ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКАЯ ЗАПИСЬ, запись оптич. изображения или электрич. сигналов, несущих информацию об изображении, на прозрачной или отражающей плёнке из термопласта, причём на поверхности плёнки образуется микрорельеф со структурой, соответствующей записываемому изображению (сигналу). Эта система записи и воспроизведения информации разработана в кон. 50-х гг. 20 в. У. Э. Тленном (США) как один из способов консервации телевизионных программ.
Рис. 1. Строение термопластической плёнки и структура её поверхности до (а) и после (б) образования микрорельефа: 1 - термопластический слой (толщиной 1 - 10 мкм); 2 - электропроводящий слой (10 - 100 нм); 3 - основа (10 -50 мкм); значками + и - показаны электрические заряды.
В процессе записи термопластическую (ТП) плёнку сначала электрически заряжают так, чтобы в каждой её точке поверхностная плотность зарядов соответствовала яркости записываемого изображения (рис. 1,а). Затем ТП слой расплавляют (напр., воздействуя на него инфракрасным излучением). Под действием электростатич. сил между поверхностными зарядами и зарядами, возникающими (вследствие электростатич. индукции) в электропроводящем слое плёнки, на ТП слое образуется рельеф (рис. 1,6), глубина к-рого в каждой точке определяется плотностью зарядов и, следовательно, яркостью изображения. После этого ТП слою дают заел ь. Обычно глубина рельефа не превышает 1 мкм.
В зависимости от способа |
