Koje su kritične tačke čelika

Kritične tačke čelika ili Chernoffove tačke su kritične temperature na kojima dolazi do promjene faznog stanja i strukture čelika kada se zagrije ili ohladi u čvrstom obliku. Osnovao ga je Dmitrij Konstantinovič Černov 1868.

Kritične tačke su označene slovom A. Donja kritična tačka odgovara PSK liniji dijagrama stanja gvožđe-ugljenik. Ova tačka se zove A1 i odgovara transformaciji austenita u perlit pri hlađenju ili perlita u austenit pri zagrijavanju. Gornja kritična tačka naziva se A3. Kritična tačka A3 za hipoeutektoidne čelike leži na liniji GS dijagrama željezo-ugljik i odgovara početku taloženja ferita pri hlađenju ili kraju njegovog rastvaranja pri zagrijavanju. Kritična točka A3 za hipereutektoidne čelike leži na SE liniji i odgovara početku sekundarnog taloženja cementita pri hlađenju ili kraju njegovog otapanja pri zagrijavanju.

U zavisnosti od toga da li je kritična tačka određena tokom zagrevanja ili hlađenja, slovu A pri zagrevanju se dodaje indeks “c” (od francuske reči chauffage – grejanje) i indeks “r” (od francuske reči refroidissement – ​​hlađenje). tokom hlađenja, ostavljajući broj koji karakteriše ovu transformaciju.

Tako se, na primjer, zagrijavanje hipoeutektoidnog čelika iznad odgovarajuće tačke na GS liniji označava kao zagrijavanje iznad tačke Ac3. Kada se ovaj čelik ohladi, prvu transformaciju treba označiti kao Ar3, drugi (na liniji PSK) - as Ar1. Obično se označava tačka A3 za hipereutektoidne čelike Acm.

Dot Mn u tabeli označava temperaturu početka martenzitne transformacije.

U termičkoj obradi čelika najčešće se koriste vrijednosti kritične tačke za određivanje temperature zagrijavanja za kaljenje.

Kako odabrati temperaturu grijanja za kaljenje

Za hipoeutektoidne čelike (sadržaj ugljika u čeliku je manji od 0,8%), temperatura gašenja se obično bira prema formuli Ac3+30...50°C. U praksi postoje slučajevi kada se hipoeutektoidni čelici kalju iz temperaturnog raspona između Ac1 i Ac3. U ovom slučaju, čelična konstrukcija će se sastojati od martenzita i neotopljenog ferita. Takav proces se naziva nepotpuno otvrdnjavanje i teoretski je brak. U praksi se takva shema koristi za smanjenje savijanja dijelova ili za uklanjanje pucanja u visokolegiranim čelicima.

Hipereutektoidni čelici se obično zagrijavaju za stvrdnjavanje do temperature Ac1+30...50°C. Nakon stvrdnjavanja, struktura čelika će biti sastavljena od martenzita i sekundarnog neotopljenog cementita, što povećava tvrdoću i otpornost proizvoda na habanje.

kritična tačka

prikazuje kritično stanje materije na dijagramima stanja. Kritična tačka završava, na primjer, krivulju ravnoteže faza tekućina-para u koordinatnom sistemu: temperatura T, pritisak p.

Kritična tačka

tačka na dijagramu stanja koja odgovara kritično stanje. K. t. dvofazna ravnotežna tekućina ≈ para je krajnja tačka na krivulji ravnoteže i karakteriziraju je kritične vrijednosti temperature Tk, pritiska pk i zapremine Vk (tabela). K. t. is poseban slučaj bodova fazni prelaz i karakteriše ga gubitak termodinamičke stabilnosti u smislu gustine ili sastava supstance. S jedne strane C. t., supstanca je homogena (obično na T > Tk), a sa druge se razdvaja na faze. Za mješavine ili otopine treba razlikovati ravnotežnu temperaturu tekućine ≈ para i ravnotežnu temperaturu faza različit sastav nalazi u jednom stanje agregacije(tečnost ≈ tečnost, gas ≈ gas). S tim u vezi, K. t. mješavine (rastvore) dodatno karakterizira kritična koncentracija cc. Kao rezultat povećanja broja parametara koji određuju stanje sistema, mješavine nemaju kritičnu temperaturu, već kritičnu krivu, čije se tačke razlikuju u vrijednostima Tk, pk, Vk i xk. U okolini K, m uočavaju se kritične pojave. Parametri kritične tačke tečnost ≈ para nekih supstanci

Supstanca

Kiseonik

ugljen-dioksid

etanol)

* 1 amm = 1,01×105 n/m2.

Wikipedia

Kritična tačka

Kritična tačka- dvosmislen termin:

• Kritična tačka je tačka u kojoj je derivacija nula ili nedefinisana.
• Kritična tačka je temperatura na kojoj su dvije faze u ravnoteži.
• "Kritična tačka" - Program istraživačkog novinarstva na TV kanalu Ukrajina

Kritična tačka (termodinamika)

Kritična temperatura faznog prijelaza je vrijednost temperature u kritičnoj tački. Iznad kritične temperature, plin se ne može kondenzirati ni pod kojim pritiskom.

kritična tačka (matematika)

kritična tačka diferencijabilna funkcija $f:D\to\R$, gdje D- površina u $\R^n$, je tačka u kojoj svi njeni parcijalni derivati ​​nestaju. Ovaj uvjet je ekvivalentan nestajanju diferencijala funkcije u datoj tački, a također je ekvivalentan horizontalnosti tangentne hiperravnine na graf funkcije. Ovaj uslov je neophodan da bi unutrašnja tačka regiona bila tačka lokalnog minimuma ili maksimuma diferencijabilne funkcije.

Poziva se vrijednost funkcije u kritičnoj tački kritičan. Prema Sardovoj lemi, skup kritičnih vrijednosti bilo koje C-glatke funkcije $f: \to\R$ ima nultu Lebesgueovu mjeru (iako u ovom slučaju može biti toliko kritičnih tačaka, na primjer, za funkciju f = const svaka tačka je kritična).

Pojam kritične tačke može se generalizirati na slučaj diferencijabilnih preslikavanja $f:\R^n\to\R^m$ i na slučaj diferencijabilnih preslikavanja proizvoljnih mnogostrukosti f : N → M. U ovom slučaju, definicija kritične tačke je da je rang Jakobijanske matrice preslikavanja f u njemu je manji od maksimuma (jednako broju min( n, m}).

Kritične tačke funkcija i preslikavanja igraju važnu ulogu u oblastima matematike kao što su diferencijalne jednačine, varijacioni račun, teorija stabilnosti, kao i u mehanici i fizici. Proučavanje kritičnih tačaka glatkih preslikavanja jedno je od glavnih pitanja teorije katastrofa.

Pojam kritične tačke je takođe generalizovan na slučaj funkcionala definisanih na beskonačno-dimenzionalnim prostorima funkcija. Potraga za kritičnim tačkama takvih funkcionala je važan dio računa varijacija. Kritične tačke funkcionalnosti se nazivaju ekstremi.

Kriva fazne ravnoteže (u ravni P, T) može završiti u nekoj tački (slika 16); takva tačka se naziva kritična, a temperatura i pritisak koji joj odgovaraju nazivaju se kritična temperatura i kritični pritisak. Na višim temperaturama i višim pritiscima nema različitih faza, a tijelo je uvijek homogeno.

Može se reći da u kritičnoj tački razlika između dvije faze nestaje. Koncept kritične tačke prvi je uveo D. I. Mendeljejev (1860).

U koordinatama T, V, ravnotežni dijagram u prisustvu kritične tačke izgleda kao što je prikazano na sl. 17. Kako se temperatura približava kritičnoj vrijednosti, specifične zapremine faza koje su u ravnoteži jedna s drugom se približavaju jedna drugoj i na kritičnoj tački (K na slici 17) se poklapaju. Dijagram u koordinatama R, V ima sličan oblik.

U prisustvu kritične tačke između bilo koja dva stanja materije, može se napraviti kontinuirani prelaz, u kojem ni u jednom trenutku ne dolazi do razdvajanja na dve faze - za to se stanje mora promeniti duž neke krive koja obavija kritičnu tačku i ne siječe krivu ravnoteže nigdje. U tom smislu, u prisustvu kritične tačke, sam pojam različitih faza postaje uslovan i nemoguće je u svim slučajevima naznačiti koja stanja su jedna faza, a koja druga. Strogo govoreći, može se govoriti o dvije faze samo kada obje postoje istovremeno, dodirujući jedna drugu, odnosno u tačkama koje leže na krivu ravnoteže.

Jasno je da kritična tačka može postojati samo za takve faze, među kojima razlika ima samo čisto kvantitativni karakter. Takvi su tečnost i gas, koji se međusobno razlikuju samo po većoj ili manjoj ulozi interakcije između molekula.

Iste faze kao tečne i solidan(kristal) ili razne kristalne modifikacije supstance kvalitativno se razlikuju jedna od druge, jer se razlikuju po svojoj unutrašnjoj simetriji. Jasno je da se za bilo koje svojstvo (element) simetrije može samo reći ili da postoji ili da ne postoji; može se pojaviti ili nestati samo odjednom, naglo, a ne postepeno. U svakom stanju, tijelo će imati ili jednu ili drugu simetriju, pa je stoga uvijek moguće naznačiti kojoj od dvije faze pripada. Kritična tačka, dakle, ne može postojati za takve faze, a kriva ravnoteže mora ili otići u beskonačnost ili se završiti, sijekući se sa ravnotežnim krivuljama drugih faza.

Uobičajena tačka faznog prelaza ne predstavlja matematički singularitet za termodinamičke količine supstance. Zaista, svaka od faza može postojati (bar kao metastabilna) na drugoj strani prelazne tačke; termodinamičke nejednakosti u ovom trenutku nisu narušene. Na prelaznoj tački hemijski potencijali obje faze su jedna drugoj jednake: ; za svaku od funkcija, ova točka je neupadljiva.

Oslikajmo u ravni P, V bilo koju izotermu tečnosti i gasa, tj. krivu zavisnosti P od V tokom izotermnog širenja homogenog tela na sl. osamnaest). Prema termodinamičkoj nejednakosti, postoji opadajuća funkcija V. Takav nagib izoterme također mora postojati na određenom rastojanju izvan tačaka njihovog presjeka sa krivuljom ravnoteže tekućine i plina (tačke b i dijelovi izoterme odgovaraju metastabilnim pregrejana tečnost i prehlađenu paru, u kojoj se još uvijek primjećuju termodinamičke nejednakosti (potpuno ravnotežna izotermna promjena stanja između tačaka b, naravno, ne odgovara horizontalnom segmentu na kojem dolazi do razdvajanja na dvije faze).

Ako uzmemo u obzir da tačke imaju istu ordinatu P, onda je jasno da oba dijela izoterme ne mogu ići jedan u drugi na kontinuiran način, te mora postojati jaz između njih. Izoterme završavaju u tačkama (c i d) u kojima je narušena termodinamička nejednakost, tj.

Konstruisanjem lokusa krajnjih tačaka izoterme tečnosti i gasa dobijamo AKB krivu na kojoj su narušene termodinamičke nejednakosti (za homogeno telo); ona ograničava regiju u kojoj tijelo ni pod kojim okolnostima ne može postojati kao homogeno. Područja između ove krive i krivulje fazne ravnoteže odgovaraju pregrijanoj tekućini i prehlađenoj pari. Očigledno, u kritičnoj tački, obje krive moraju se dodirivati. Od tačaka koje leže na samoj AKB krivoj, samo kritična tačka K odgovara stvarno postojećim stanjima homogenog tela - jedinoj u kojoj ova kriva dolazi u kontakt sa područjem stabilnih homogenih stanja.

Za razliku od uobičajenih tačaka fazne ravnoteže, kritična tačka je matematički singularna tačka za termodinamičke funkcije materije (isto važi i za celu AQW krivu, koja ograničava oblast postojanja homogenih stanja tela). Priroda ove singularnosti i ponašanje materije blizu kritične tačke biće razmotreno u § 153.