Çeliğin kritik noktaları nelerdir?

Çeliğin kritik noktaları veya Chernoff noktaları, katı halde ısıtıldığında veya soğutulduğunda çeliğin faz durumunda ve yapısında bir değişikliğin meydana geldiği kritik sıcaklıklardır. 1868'de Dmitry Konstantinovich Chernov tarafından kuruldu.

Kritik noktalar A harfi ile gösterilir. Alt kritik nokta, demir-karbon durum diyagramının PSK çizgisine karşılık gelir. Bu nokta A1 olarak adlandırılır ve ostenitin soğuma ile perlite veya perlitin ısıtma ile ostenite dönüşmesine tekabül eder. Üst kritik nokta A3 olarak adlandırılır. Ötektoid altı çelikler için kritik nokta A3, demir-karbon diyagramının GS çizgisi üzerinde yer alır ve soğutma üzerine ferrit çökelmesinin başlangıcına veya ısıtma üzerine çözünmesinin sonuna karşılık gelir. Ötektoid üstü çelikler için kritik nokta A3, SE hattı üzerinde yer alır ve soğutma üzerine ikincil sementit çökelmesinin başlangıcına veya ısıtma üzerine çözünmesinin sonuna karşılık gelir.

Kritik noktanın ısıtma veya soğutma sırasında belirlenip belirlenmediğine bağlı olarak, ısıtma sırasında A harfine (Fransızca chauffage - ısıtma kelimesinden) “c” indeksi ve “r” indeksi (Fransızca refroidissement - soğutma kelimesinden) eklenir. soğutma sırasında, bu dönüşümü karakterize eden sayıyı bırakarak.

Bu nedenle, örneğin ötektoid altı çeliğin GS çizgisi üzerinde karşılık gelen noktanın üzerinde ısıtılması, noktanın üzerinde ısıtma olarak gösterilir. Ac3. Bu çelik soğutulduğunda, ilk dönüşüm şu şekilde belirtilmelidir: Ar3, ikincisi (PSK satırında) - olarak Ar1. Ötektoid üstü çelikler için A3 noktası genellikle gösterilir Acm.

Nokta Mn tabloda martensitik dönüşümün başlangıcının sıcaklığını gösterir.

Çeliklerin ısıl işleminde, sertleştirme için ısıtma sıcaklığını belirlemek için en sık kritik nokta değerleri kullanılır.

Sertleştirme için ısıtma sıcaklığı nasıl seçilir

Ötektoid altı çelikler için (çelikteki karbon içeriği %0,8'den azdır), su verme sıcaklığı genellikle aşağıdaki formüle göre seçilir. Ac3+30...50°C. Uygulamada ötektoid altı çeliklerin Ac1 ve Ac3 arasındaki sıcaklık aralığında sertleştirildiği durumlar vardır. Bu durumda çelik yapı martensit ve çözünmemiş ferritten oluşacaktır. Böyle bir sürece eksik sertleşme denir ve teorik olarak bir evliliktir. Uygulamada, böyle bir şema, parçaların bükülmesini azaltmak veya yüksek alaşımlı çeliklerde çatlamayı ortadan kaldırmak için kullanılır.

Hiperötektoid çelikler genellikle sıcaklıklara sertleşmek için ısıtılır Ac1+30...50°C. Sertleştikten sonra çeliğin yapısı, ürünlerin sertliğini ve aşınma direncini artıran martensit ve ikincil çözünmemiş sementitten oluşacaktır.

kritik nokta

Maddenin kritik durumunu durum diyagramları üzerinde gösterir. Kritik nokta, örneğin koordinat sistemindeki sıvı-buhar faz denge eğrisi ile biter: sıcaklık T, basınç p.

Kritik nokta

karşılık gelen durum diyagramındaki nokta kritik durum. K. t. iki fazlı denge sıvısı ≈ buharı, denge eğrisindeki son noktadır ve kritik sıcaklık Tk değerleri, basınç pk ve hacim Vk (tablo) ile karakterize edilir. K.t. özel durum puan faz geçişi ve maddenin yoğunluğu veya bileşimi açısından termodinamik stabilite kaybı ile karakterize edilir. C. t.'nin bir tarafında madde homojendir (genellikle T > Tk'de), diğer tarafında ise fazlara ayrılır. Karışımlar veya çözeltiler için, sıvı ≈ buharın denge sıcaklığı ile fazların denge sıcaklığı arasında ayrım yapılmalıdır. farklı kompozisyon birinde yer alır toplama durumu(sıvı ≈ sıvı, gaz ≈ gaz). Bu bağlamda, K.t. karışımları (çözeltileri) ayrıca kritik bir cc konsantrasyonu ile karakterize edilir. Sistemin durumunu belirleyen parametre sayısındaki artışın bir sonucu olarak, karışımların kritik bir sıcaklığı yoktur, ancak noktaları Tk, pk, Vk ve değerlerinde farklılık gösteren kritik bir eğri vardır. xk. K, m komşuluğunda kritik olaylar gözlenir. Kritik nokta parametreleri sıvı ≈ bazı maddelerin buharı

Madde

Oksijen

karbon dioksit

etanol)

* 1 mm = 1,01×105 n/m2.

Vikipedi

Kritik nokta

Kritik nokta- belirsiz terim:

• Kritik nokta, türevin sıfır veya tanımsız olduğu bir noktadır.
• Kritik nokta, iki fazın dengede olduğu sıcaklıktır.
• "Kritik nokta" - TV kanalı Ukrayna'da araştırmacı gazetecilik programı

Kritik nokta (termodinamik)

Kritik faz geçiş sıcaklığı kritik noktadaki sıcaklık değeridir. Kritik sıcaklığın üzerinde, gaz herhangi bir basınçta yoğuşamaz.

Kritik nokta (matematik)

kritik nokta türevlenebilir fonksiyon $f:D\to\R$, burada D- $\R^n$ içindeki alan, tüm kısmi türevlerinin kaybolduğu noktadır. Bu koşul, fonksiyonun diferansiyelinin belirli bir noktada kaybolmasına eşdeğerdir ve ayrıca teğet hiperdüzleminin fonksiyonun grafiğine yataylığına eşdeğerdir. Bu koşul, bölgenin bir iç noktasının türevlenebilir bir fonksiyonun yerel minimum veya maksimum noktası olması için gereklidir.

Fonksiyonun kritik noktadaki değerine denir. kritik. Sard'ın lemmasına göre, herhangi bir C-smooth fonksiyonunun kritik değerleri kümesi $f: \to\R$ sıfır Lebesgue ölçüsüne sahiptir (bu durumda, örneğin fonksiyon için çok sayıda kritik nokta olabilir, ancak f = cÖnst herhangi bir nokta kritiktir).

Kritik bir nokta kavramı, $f:\R^n\to\R^m$ türevlenebilir eşlemeleri durumuna ve keyfi manifoldların türevlenebilir eşlemeleri durumuna genelleştirilebilir. f : N → M. Bu durumda, kritik bir noktanın tanımı, haritalamanın Jacobian matrisinin sıralamasıdır. f içinde maksimumdan daha azdır (min sayısına eşittir( n, m}).

Fonksiyonların ve haritalamaların kritik noktaları, diferansiyel denklemler, varyasyon hesabı, kararlılık teorisi gibi matematik alanlarında olduğu kadar mekanik ve fizikte de önemli bir rol oynar. Düzgün eşlemelerin kritik noktalarının incelenmesi, felaket teorisinin ana sorularından biridir.

Kritik nokta kavramı, sonsuz boyutlu fonksiyon uzayları üzerinde tanımlanan fonksiyonlara da genelleştirilmiştir. Bu tür fonksiyonellerin kritik noktalarının araştırılması, varyasyon hesabının önemli bir parçasıdır. Fonksiyonların kritik noktalarına denir. uç noktalar.

Faz denge eğrisi (P, T düzleminde) bir noktada sona erebilir (Şekil 16); böyle bir noktaya kritik, buna karşılık gelen sıcaklık ve basınca da kritik sıcaklık ve kritik basınç denir. Daha yüksek sıcaklıklarda ve daha yüksek basınçlarda farklı fazlar yoktur ve vücut her zaman homojendir.

Kritik noktada iki faz arasındaki farkın ortadan kalktığı söylenebilir. Kritik nokta kavramı ilk olarak D. I. Mendeleev (1860) tarafından tanıtıldı.

T, V koordinatlarında, kritik bir noktanın varlığındaki denge diyagramı Şekil l'de gösterildiği gibi görünür. 17. Sıcaklık kritik değerine yaklaştıkça, birbirleriyle dengede olan fazların belirli hacimleri birbirine yaklaşır ve kritik noktada (Şekil 17'de K) çakışır. Р, V koordinatlarındaki bir diyagram benzer bir forma sahiptir.

Maddenin herhangi iki durumu arasında kritik bir noktanın varlığında, hiçbir zaman iki faza ayrılmanın meydana gelmediği sürekli bir geçiş yapılabilir - bunun için durum, kritik noktayı saran bir eğri boyunca değişmeli ve yapmalıdır. denge eğrisini hiçbir yerde kesmez. Bu anlamda, kritik bir noktanın mevcudiyetinde, farklı aşamalar kavramının kendisi koşullu hale gelir ve her durumda hangi durumların bir aşama ve hangilerinin başka olduğunu belirtmek imkansızdır. Kesin olarak söylemek gerekirse, iki fazdan ancak ikisi de aynı anda var olduklarında, birbirlerine dokunduklarında, yani denge eğrisi üzerinde uzanan noktalarda söz edilebilir.

Kritik bir noktanın yalnızca, aralarındaki fark yalnızca salt nicel bir karaktere sahip olan bu tür aşamalar için var olabileceği açıktır. Bunlar sıvı ve gazdır, birbirinden yalnızca moleküller arasındaki etkileşimin daha büyük veya daha az rolünde farklıdır.

Sıvı ile aynı fazlar ve sağlam(kristal) veya bir maddenin çeşitli kristal modifikasyonları, iç simetrilerinde farklılık gösterdikleri için niteliksel olarak birbirinden farklıdır. Simetrinin herhangi bir özelliğinin (öğesinin) yalnızca var olduğu veya olmadığı söylenebilir; yavaş yavaş değil, yalnızca bir anda, aniden ortaya çıkabilir veya kaybolabilir. Her durumda, cisim bir veya diğer simetriye sahip olacaktır ve bu nedenle, iki aşamadan hangisine ait olduğunu belirtmek her zaman mümkündür. Bu nedenle, bu tür fazlar için kritik bir nokta olamaz ve denge eğrisi ya sonsuza gitmeli ya da diğer fazların denge eğrileriyle kesişerek sona ermelidir.

Olağan faz geçiş noktası, bir maddenin termodinamik miktarları için matematiksel olarak bir tekilliği temsil etmez. Aslında, fazların her biri geçiş noktasının diğer tarafında (en azından yarı kararlı olarak) var olabilir; termodinamik eşitsizlikler bu noktada ihlal edilmez. Geçiş noktasında kimyasal potansiyeller her iki faz da birbirine eşittir: ; fonksiyonların her biri için bu nokta dikkate değer değildir.

P, V düzleminde, herhangi bir sıvı ve gaz izotermini, yani Şekil 2'de homojen bir cismin izotermal genişlemesi sırasında P'nin V'ye bağımlılığının eğrisini gösterelim. on sekiz). Termodinamik eşitsizliğe göre, azalan bir V fonksiyonu vardır. Bu tür bir izoterm eğimi, sıvı ve gazın denge eğrisi ile kesişme noktalarının ötesinde bir miktar mesafe boyunca devam etmelidir (b noktaları ve izotermlerin bölümleri, yarı kararlılığa karşılık gelir). aşırı ısıtılmış sıvı ve termodinamik eşitsizliklerin hala gözlemlendiği aşırı soğutulmuş buhar (b noktaları arasındaki tamamen denge izotermal durum değişikliği, elbette, iki faza ayrılmanın meydana geldiği yatay bir segmente karşılık gelmez).

Noktaların aynı P koordinatına sahip olduğunu hesaba katarsak, izotermin her iki parçasının sürekli olarak birbirine giremeyeceği ve aralarında bir boşluk olması gerektiği açıktır. İzotermler, termodinamik eşitsizliğin ihlal edildiği (c ve d) noktalarında sona erer, yani.

Sıvı ve gaz izotermlerinin uç noktalarının yerini oluşturduktan sonra, termodinamik eşitsizliklerin ihlal edildiği AKB eğrisini elde ederiz (homojen bir cisim için); cismin hiçbir koşulda bulunamayacağı bölgeyi homojen olarak sınırlar. Bu eğri ile faz denge eğrisi arasındaki bölgeler, aşırı ısıtılmış sıvı ve aşırı soğutulmuş buhara karşılık gelir. Açıkçası, kritik noktada, her iki eğri de birbirine değmelidir. AKB eğrisinin kendisinde bulunan noktalardan sadece K kritik noktası homojen bir cismin fiilen var olan durumlarına karşılık gelir - bu eğrinin kararlı homojen durumların bölgesi ile temas ettiği tek nokta.

Faz dengesinin olağan noktalarının aksine, kritik nokta, maddenin termodinamik fonksiyonları için matematiksel olarak tekil bir noktadır (aynısı, vücudun homojen durumlarının varlık bölgesini sınırlayan tüm AQW eğrisi için de geçerlidir). Bu tekilliğin doğası ve maddenin kritik noktaya yakın davranışı § 153'te ele alınacaktır.