Chương 2: SỰ XUNG NHIỆT
Nói chung, các hợp kim đều được sử dụng ở nhiệt độ cao
hoặc trong
những
vị trí nơi nhiệt do ma sát tạo ra trên bề mặt
cao. Do đó, việc ngăn ngừa sự
xung
nhiệt là cần thiết trong
các
ứng dụng này. Việc làm nguội nhanh các hợp kim
sẽ
làm
tổn hại nhiều hơn so với nhiệt tăng. Nó làm cho bề mặt
căng ra. Do
vậy,
trong quá trình thiết kế phải giảm việc tôi
vật liệu. Các gradien nhiệt cao
được
tạo ra trong các hợp
kim được xem là kết quả nhiệt dẫn của chúng thấp và
hạn
chế các vết xước, làm tăng độ bền của các hợp
k
i
m.
Điều đáng chú ý là việc xung nhiệt được hạn chế chính là
là h
ệ số giãn nở
v
ì
nhiệt, các mô đun đàn hồi và tính dẫn

nh
i
ệ
t
.
E
l
à
m
ô
đu
n
đ
à
n
h
ồ
i
.
α.
là hệ số giãn nở vì
Các giá trị TSR ở các vật liệu bằng gốm và các kim loại
r
ắn đã được so
sánh
ở (bảng 1-1
)
Bảng 1-1: Độ bền xung nhiệt của các loại
gốm
Vật

g
s
t
e
n
6
1
.
5
0
.
4
2
P
S
Z
1
1
.
0
.
6
C
r
ô
m
c
ác
b
u

1
.
5
B
o
r
o
n
c
á
c
bu
a
2
.
1
3
N
h
ô
m
7
.
3
4
.
3
.
4
S

c
á
c
b
u
a
4
1
4
1
0
.
3
SiALON
3
.
0
4
2
1
.
3
1
0
.
9
5
S
i
l

9
5
4
1
3
8
.
2
4
4
Từ bảng trên ta thấy độ bền giá trị ứng suất nhiệt của vật
li
ệu Berili
(BeO)
có mô đun đàn hồi cao, hệ số giãn nở vì
nhiệt cao và độ bền kéo thấp. Khi
so
sánh độ bền ứng suất
nhiệt của Nitrit Silic với cácbua Silic ta thấy. Nitrit Silic
có
độ bền kéo cao hơn Cácbua Silic. Mức dẫn nhiệt cao của
than các bon chỉ
ra
trong bảng nêu rõ độ bền xung nhiệt cao.
Các giá tr
ị mô đun đàn hồi quá thấp
đố
i
với than các bon chỉ
ra giá trị bất thường này. Ngay cả PSZ cũng có độ bền

hồi tạo ra xung nhiệt được gợi mở đó là
vi
ệc áp dụng các tiêu chuẩn đối với
độ
bền
đứ
t
.
I.3.2 Nhiệt cơ học không bền
vững
Trong suốt quá trình trượt với vận tốc cao trên bề mặt
khô, các v
ật liệu
có
thể tạo ra các điểm nóng. Quá trình này
thuộc về hiện tượng đã được biết đến
gọ
i
là nhiệt cơ học
không bền (TMI). Nó còn được gọi là nhiệt đàn hồi không
bền
vững. Khi TMI xuất hiện nóng đỏ đến sáng trắng có thể
quan sát thấy trên
mặ
t
trượt. Các vật này thường có xu
hướng kéo về sau và tới trước bởi một đường
ăn
mòn đứt
đoạn. Một ví dụ của TMI đã chỉ ra ở (hình vẽ 1-6). Nó được

tăng
nhanh. Do vật liệu không có khả năng tản nhiệt nên nhiệt sẽ
tăng lên
t
heo
chiều cao của bề mặt. Điểm này sau đó phần
lớn tiếp xúc với tải và làm cho
nh
i
ệ
t
đầu vào tăng lên. Nhiệt độ và sự giãn nhiệt tăng lên theo tỷ
lệ cho đến khi
g
i
ảm
sự bay hơi và độ phẳng khác tạo ra sự
tiếp xúc và quá trình này được lặp lại.
Các
vùng có nhiệt độ
thay đổi theo kết quả của bề mặt. Biểu đồ quá trình này đã
được
nêu ở (hình vẽ 1-7). Đối với một số vật liệu, tồn tại các
đặc tính xung nhiệt
t
hấp
nên TMI dễ bị phá hủy. Các điểm
nóng truyền sang toàn bộ bề mặt làm cho
độ
mài mòn

nh
i
ệ
t
 là hệ số ma
sá
t
 hệ số giãn nở vì
nh
i
ệ
t
E là mô đun đàn
hồ
i
 nhiệt khuyếch tán
(k
/
dc)
d là tỷ
t
rọng
c nhiệt
r
i
êng
z bề rộng của mặt
t
rượ
t

cơ.
Bảng 1-2: Tốc độ tới hạn về nhiệt cơ học không bền vững
c
ủa một số loại
gốm
Vật
liệu
Hệ số ma
sát
(ước
lượng)
Tốc độ tới
hạn
c
m
/
s
(
f
p
P
S
Z
(
)
0
.
12
(
Đ

(
1
0
6
5
)
S
i
C
0
.
7
1
1
0
0
(
2
1