Перегородки изотермические: Изотермические перегородки в Перми

Содержание

Статьи – Системы температурной логистики

Около двух лет назад наша компания стала официальным дилером крупного производителя систем температурной логистики “FROSTWALL”. В связи с этим для транспортных организаций открываются новые горизонты при транспортировке мультитемпературного груза.

Преимущества данных систем очевидны. Возьмем конкретный случай – Вам нужно перевезти малогабаритный низкотемпературный груз, но у Вас неполная загрузка. Остальное место в фургоне может занять самый обычный груз, не требующий заморозки. Рефрижераторная установка охлаждает все пространство изотермического фургона. А это дополнительный расход топлива и ресурса холодильника. И перед Вами выбор – везти груз или отказаться от него. Ведь, включив рефрижератор, Вы можете испортить “сухой” груз.

Решения этой проблемы существуют несколько. Можно доработать фургон – поставить подъемно-сдвижные перегородки. Но для этого, во-первых, потребуется выводить транспорт из перевозок на время монтажа (что очень нежелательно) и, во-вторых, стоит дорого.

Вторым решением проблемы является покупка мягких мультитемпературных изотермических перегородок. Они легки, просты в установке и не требуют доработки фургона. И при всем при этом – они соответствуют всем требованиям по температурным характеристикам. А, при наличии в организации одинакового транспорта, можно использовать эти перегородки в любой машине.

Польза изотермических перегородок огромна – разделение пространства при использовании в кузове двух и более зон по температурному режиму перевозки, разделение разнопрофильных пищевых продуктов при перевозке в одной будке, уменьшение охлаждаемого объема при неполной загрузке фургона, решение проблемы при недостаточной теплоизоляции заднего пространства фургона (когда вместо дверей установлена штора или гидроборт). А про монтаж таких систем можно сказать в нескольких словах – устанавливать их легко, доработки фургона они не требуют, не ломаются и перемещаются один человеком. При выгрузке фургона перегородка, без потери температуры, плавно уменьшает ее объем. И при этом еще идет существенная экономия топлива и увеличение ресурса холодильной установки.

Все эти качества свойственны и остальной продукции “FROSTWALL” – утепленным термозавесам с системами горизонтального и вертикального крепления, ПВЗ-завесам, защищяющими фургон от контакта с внешней средой и предотвращающими попаданию в будку пыли и влаги, ПВХ-шторам – эффективной системе разграничения воздушных потоков,  и системе пассивной защиты груза – термо-чехлам на паллеты, ролл-контейнеры и технические жидкости.

Вот лишь некоторые из отзывов клиентов, которые воспользовались такими системами:

“Это удивительное новшество! Мягкая перегородка позволила решить наши трудности с перевозкой разнотемпературных грузов, а также помогла решить вопрос с уменьшением охлаждаемого объема при неполной загрузке. Изотермические свойства термоперегородки не вызывают сомнений, температура в обоих отсеках остается постоянной, груз был доставлен в исходном состоянии…” – директор ООО “ЕвроСтрой” О. А.Салий (г.Тюмень).

“Термоперегородка эксплуатируется нами на самых ответственных доставках, используем ее для разделения температурных режимов и уменьшения охлаждаемого объема. Перегородка обладает хорошими показателями по изотермичности, выдерживает необходимые температурные режимы…” – на.трансп.отдела ООО ТД “АйсКом” Н.А.Ерохин (г.Москва).

“В 2014 году приобрели…13 мягких мультитемпературных изотермических перегородок. Результат превзошел все ожидания! Температура в отсеках  абсолютно стабильна, продукция доставляется в исходном состоянии. Перегородки удобны в эксплуатации, легки, не требуют дополнительного ухода…Кто занимается разнотемпературными перевозками – Рекомендуем!” – нач.отд.доставки ООО “Агама Логистик” А.Н.Брызгалов (Московская область).

Наша организация уверена, что перечисленные преимущества обратят на себя внимание наших клиентов и неприменно найдут в нашем регионе своих покупателей. Мы ждем Вас у себя по адрусу: г.Тольятти, ул.Магистральная, д. 15

Автобан

Официальный дилер Volkswagen

Volkswagen Crafter грузопассажирский

Грузопассажирский фургон — идеальное по универсальности решение для перевозки людей и транспортировки грузов. Двойная кабина удобна как в частном (семейном) использовании, так и при решении профессиональных задач.

В настоящее время доступно несколько вариантов реализации схемы с двойной кабиной, основными из которых являются:

  • вариант с фиксированной перегородкой, интегрированным в перегородку сиденьем и нишей под сиденьем для длинномерных грузов;
  • вариант с подвижной перегородкой;
  • вариант со стационарной перегородкой.⁠

Двойная кабина с фиксированной перегородкой отвечает всем требованиям российских стандартов безопасности.

Сиденья оборудованы сертифицированными трёхточечными ремнями. Разделительная перегородка также спроектирована в соответствии с российскими стандартами и обеспечивает защиту от случайного перемещения груза во время движения автомобиля и при экстренном торможении. Запатентованная конструкция крепления пассажирских сидений при испытаниях на пассивную безопасность (отрыв сидений от пола) показала результат, многократно превосходящий нормативный.

Второй ряд сидений устанавливается с тем расчётом, чтобы пассажиры любого роста могли расположиться с максимальным удобством (это, в частности, касается и пространства для ног). Глубина сидений, высота спинок кресел и их наклон обеспечивают непревзойдённый комфорт. Под сиденьями пассажиров на втором ряду предусмотрено углубление, которое позволяет перевозить длинномерные грузы (например, лестницы-стремянки и т.д.). Также в перегородке с левой и правой сторон имеются карманы для мелочей.

Преимущества:

  • Тщательно подобранные цвета, фактуры, линии обводов и переходов поверхностей максимально близки к оригинальному (заводскому) дизайну.
  • Четырёхместное сиденье в пассажирском отделении.
  • Возможность перевозки до шести пассажиров.
  • Предусмотрено два варианта исполнения: стандарт и люкс.

Двойная кабина с подвижной перегородкой отвечает всем требованиям российских стандартов безопасности. Трёхместное сиденье в пассажирском отделении оборудовано сертифицированными трёхточечными ремнями. Подвижная разделительная перегородка также спроектирована в соответствии с российскими стандартами и обеспечивает защиту от случайного перемещения груза во время движения автомобиля и при экстренном торможении. Допустимое количество пассажиров — до пяти.

Преимущества:

  • Легко трансформируемое пассажирское отделение, позволяющее увеличить объём, выделенный для перевозки грузов.
  • Возможность загрузки автомобиля через боковую сдвижную дверь.

Двойная кабина со стационарной перегородкой отвечает всем требованиям российских стандартов безопасности. Сиденья оборудованы сертифицированными трёхточечными ремнями. Разделительная перегородка также спроектирована в соответствии с российскими стандартами и обеспечивает защиту от случайного перемещения груза во время движения автомобиля и экстренного торможения. Применяемые сиденья отвечают всем требованиям пассивной безопасности.

Основные преимущества этой версии — лучшие показатели пассажировместимости, до восьми человек, при относительно невысокой цене автомобиля (по сравнению с другими решениями).

Объём грузового отсека

Crafter L3Н2 – 7 м3

Crafter L3Н3 – 8 м3

Crafter L4Н3 – 11 м3

Crafter L5Н3 –14 м3

Грузопассажирский Crafter L3h3, L3h4

Изображение рассадки Crafter L3h3/L3h4 с фиксированной перегородкой

Схема салона Crafter L3h3/L3h4 с фиксированной перегородкой

Изображение рассадки Crafter L3h3/L3h4 с фиксированной перегородкой

Схема салона Crafter L3h3/L3h4 с фиксированной перегородкой

Изображение рассадки Crafter L3h3/L3h4 с подвижной перегородкой

Схема салона Crafter L3h3/L3h4 с подвижной перегородкой

Габаритные размеры Crafter L3h3

Габаритные размеры Crafter L3h4

Грузопассажирский Crafter L4h4

Изображение рассадки Crafter L4h4 с фиксированной перегородкой

Схема салона Crafter L4h4 с фиксированной перегородкой

Изображение рассадки Crafter L4h4 с фиксированной перегородкой

Схема салона Crafter L4h4 с фиксированной перегородкой

Изображение рассадки Crafter L4h4 с подвижной перегородкой

Схема салона Crafter L4h4 с подвижной перегородкой

Габаритные размеры Crafter L4h4

Грузопассажирский Crafter L5h4

Изображение рассадки Crafter L5h4 с фиксированной перегородкой

Схема салона Crafter L5h4 с фиксированной перегородкой

Изображение рассадки Crafter L5h4 с подвижной перегородкой

Схема салона Crafter L5h4 с подвижной перегородкой

Изображение рассадки Crafter L5h4 с подвижной перегородкой

Схема салона Crafter L5h4 с подвижной перегородкой

Габаритные размеры Crafter L5h4

 

Переоборудование производят:

  • ООО «Нижегородский автомеханический завод», 07600, Нижегородская область, г.
    Богородск, ул. Механизаторов, д. 10, e-mail: [email protected], сайт: http://naz.ru
  • ООО «Евраком», 143960, Московская область, г. Реутов, ул. Транспортная, д. 12, e-mail: [email protected], сайт: http://www.euracom.ru
  • ООО «ПКФ Луидор», 603152, г. Нижний Новгород, ул. Ларина, д. 18, тел.: +7 (831) 256-20-20, 466-80-53, e-mail: [email protected], сайт: http://luidorbus.ru

Каталог кузовопроизводителей

Любая информация, содержащаяся на настоящем сайте, носит исключительно справочный характер и ни при каких обстоятельствах не может быть расценена как предложение заключить договор (публичная оферта). Фольксваген Россия не дает гарантий по поводу своевременности, точности и полноты информации на веб-сайте, а также по поводу беспрепятственного доступа к нему в любое время. Технические характеристики и оборудование автомобилей, условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации автомобилей, указанные на сайте, приведены для примера и могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления.

Фургон промтоварный, изотермический, грузоподъемностью от 1500 до 2760 кг.

Фольксваген Центр Внуково

Официальный дилер Volkswagen

Вернуться

Техническое описание:

  • Наружные размеры изотермических фургонов (Д х В х Ш), мм.: Crafter 35:
  • 3600х2190х2200
  • 4350х2190х2200
  • 3000х2190х2200
  • Наружные размеры изотермических фургонов (Д х В х Ш), мм.: Crafter 50:
  • 3800х2190х2200
  • 4600х2190х2200

Разрешенная Полная масса, кг: 3800 до 5300
Грузоподъемность, кг: от 1500 до 2760

Кузов-фургон изотермический, бескаркасного типа. Основой конструкции фургонов являются монолитные легкие и прочные сэндвич панели собственного производства. Особенностью таких фургонов является отсутствие каркаса, в результате чего они имеют минимальный собственный вес и минимальные потери холода благодаря отсутствию “мостиков холода” между наружной и внутренней обшивками панелей.
Наружная обшивка изготавливается в двух стандартных вариантах:

  • оцинкованная сталь с полимерным покрытием, окраска RAL 9003;
  • стеклопластик PECOLIT, окраска RAL 9003

Внутренняя обшивка – оцинкованная сталь (пластик, ламинированная фанера).
Обрамление внутреннее – оцинкованный профиль
Термоизоляционный материал – экструдированный пенополистирол толщиной от 20 до 200 мм.
Уплотнения – импортные на резино-пластиковой основе, не подвержены старению и температурным деформациям.
Фурнитура импортного производства, из оцинкованной или нержавеющей стали, петли на металлопластиковых износостойких втулках.

Особенности конструкции
Кузов-фургон изотермический, бескаркасного типа, соответствует техническим требованиям согласно ТУ 45 2110-001-74235552-2005, собран из сендвич-панелей с использованием оцинкованного уголкового профиля с полимерным покрытием или прессованного алюминиевого профиля, имеет прямоугольную форму, одно- или двухстворчатую дверь, или (и) одну дверь на правой по ходу движения стене.
Крепление кузова к шасси автомобиля осуществляется с помощью надрамника, стремянок и щек-кронштейнов.

Сендвич-панели:
Изготавливаются склеиванием, методом вакуумного прессования, являются самонесущими, характеризуются низким коэффициентом теплопроводности и состоят из наружной обшивки: оцинкованного тонколистового проката с полимерным покрытием, утеплителя (термоизоляционного материала) – экструдированного пенополистирола толщиной от 20 до 100 мм, внутренней обшивки: листового оцинкованного проката, ламинированной фанеры, пластика.

Двери фургона:
распашные, обеспечивают открытие до 270 градусов, окантованы специальным импортным профилем – уплотнителем на резино-пластиковой основе.

Фурнитура дверей:
Импортного производства, из оцинкованной или нержавеющей стали: петли на металлопластиковых износостойких втулках, запоры штанговые поворотного типа, фиксаторы крепления дверей в открытом положении.

Преимущества

  • легкость, прочность конструкции;
  • любые габаритные размеры и компоновка;
  • высокие показатели теплопроводности и долговечности;
  • идеальные геометрические параметры;
  • герметичность конструкции;
  • возможность сочетания практически любых материалов;
  • применение материалов не подверженных коррозии.

Дополнительное оборудование:

  • холодильно-отопительные агрегаты CARRIER на различные температурные режимы;
  •  автономные воздушные отопители грузовых фургонов Webasto, Eberspacher;
  • гидравлические грузоподъемные борта (гидроборт) фирмы DHOLLANDIA;
  • боковые двери, многостворчатые распашные двери, окна, перегородки, полки, вентиляционные заслонки, люки;
  • термоизоляционные шторки в дверной проем;
  • оборудование для двухъярусной загрузки и фиксации груза (кольца утопленные в полу, направляющие, поперечины со специальными кронштейнами, телескопические штанги, крюки, ремни с натяжными устройствами и т.д.).
Производитель: ГИРД
(г. Миасс, Челябинская обл.)

Вернуться


Любая информация, содержащаяся на настоящем сайте, носит исключительно справочный характер и ни при каких обстоятельствах не может быть расценена как предложение заключить договор (публичная оферта). Фольксваген Россия не дает гарантий по поводу своевременности, точности и полноты информации на веб-сайте, а также по поводу беспрепятственного доступа к нему в любое время. Технические характеристики и оборудование автомобилей, условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации автомобилей, указанные на сайте, приведены для примера и могут быть изменены в любое время без предварительного уведомления.

Распределение хрома при изотермическом превращении эвтектоидной стали

  • Н. А. Разик, Г. В. Лоример, Н. Ридли. Металл. Транс. А , 1976, том. 7А, стр. 209–14. 2. Дж. В. Кан и В. К. Хагель: Разложение аустенита диффузионными процессами, В. Ф. Закай и Х. И. Ааронсон, ред., стр. 131-96, Interscience Publishers, NY, 1962.

    CAS Google ученый

  • С. А. Аль-Салман, Г. В. Лоример и Н.Ридли: Металл. Транс. А , 1979, том. 10А, стр. 1703–09.

    КАС Google ученый

  • Д. Браун и Н. Ридли: J. Iron Steel Inst. , 1969, том. 207, стр.

    1232–40.

    КАС Google ученый

  • G. Cliff and G.W. Lorimer: J. Microsc , 1975, vol. 103, стр. 203–07.

    Google ученый

  • Дж.И. Гольдштейн, Дж. Л. Костли, Г. В. Лоример и С. Дж. Б. Рид: Труды семинара по аналитической электронной микроскопии, SEM 1977, О. Джохари, изд., том. 1, стр. 315–329, IITRI, Чикаго, Иллинойс.

    Google ученый

  • J. Philibert and R. Tixier: Physical Aspects of Electron Microscopy and Microbeam Analysis , B. Siegel and D.R. Beaman, eds., pp. 333–53, John Wiley, London, 1975.

    Google ученый

  • С.Ноколдс, М. Дж. Насир, Г. Клифф и Г. В. Лоример: . Развитие электронной микроскопии и анализа, 1979 г. , Т. Малви, изд., стр. 417–20, Институт физики, Лондон, 1980.

    Google ученый

  • R. C. Sharma, G. R. Purdy и J. S. Kirkaldy: Metall. Транс. А , 1979, том. 10А, стр. 1129–39.

    КАС Google ученый

  • Там же , с.1119–27.

    КАС Google ученый

  • Б. Урениус: Концепции прокаливаемости с применением к стали , Д. В. Доан и Дж. С. Киркалди, ред., стр. 28-51, AIME, 1978.

  • М. А. Гроссман4: Trans AIME , 1942, том. 150, стр. 227–55.

    Google ученый

  • E.C. Bain and H.W. Paxton: Легирующие элементы в стали , с.112, Металс Парк, Огайо (ASM), 1966.

    Google ученый

  • К. В. Эндрюс: J. Iron Steel Inst. , 1965, том. 203, стр. 721–727.

    КАС Google ученый

  • R. A. Grange: Мет. прог. , 1961, том. 79, стр. 73–75.

    КАС Google ученый

  • C. Zener: Trans. AIME , 1946, том.167, стр. 550–83.

    Google ученый

  • К. Р. Кинсман и Х. И. Ааронсон: Преобразование и прокаливаемость в сталях , стр. 39–53, Climax Molybdenum Co., Анн-Арбор, Мичиган, 1967.

    Google ученый

  • М. Хиллерт: Механизм фазовых превращений в кристаллических твердых телах , стр. 231–47, Институт металлов, Лондон, 1969.

    Google ученый

  • Р.Шарма и Г. Р. Парди: Metall. Транс. , 1973, том. 4, стр. 2303–11.

    КАС Google ученый

  • H. Jolivet: J. Iron Steel Inst. , 1939, том. 140, стр. 95–114.

    Google ученый

  • М. Хиллерт: Разложение аустенита с помощью диффузионных процессов , В. Ф. Закай и Х. И. Ааронсон, ред., стр. 197–237, Interscience Publishers, NY, 1962.

    Google ученый

  • А. Шрадер: Арх. Эйзенхюттенв. , 1954, том. 25, стр. 465–76.

    КАС Google ученый

  • А. Халтгрен: Кунгл. Вер. акад. Handl., 1953 , вып. 4, нет. 3, стр. 1–47.

    Google ученый

  • П. Р. Уильямс, М. К. Миллер, П. А. Биван и Г. Д.W. Smith: Phase Transformations , стр. II 98–100, Институт металлургов, Лондон, 1979.

    Google ученый

  • М. Хиллерт: Джернкоторец. Анна. , 1957, том. 141, стр. 757–89.

    КАС Google ученый

  • M. P. Puls and J. S. Kirkaldy: Metall. Транс. , 1972, том. 3, стр. 2777–96.

    КАС Google ученый

  • Х.Стюарт и Н. Ридли: J. Iron Steel Inst. , 1966, том. 204, стр. 711–717.

    Google ученый

  • J. Fridberg, L.E. Torndahl и M. Hillert: Jernkonterets Ann. , 1969, том. 153, стр. 263–74.

    КАС Google ученый

  • C. Wells, W. Batz and R. F. Mehl: Trans. AIME , 1950, том. 16, стр. 553–60.

    Google ученый

  • R. F. Hehemann, K. R. Kinsman и H. I. Aaronson: Metall. Транс. , 1970, том. 3, стр. 1077–93.

    Google ученый

  • Х. И. Ааронсон и Х. А. Домиан: Trans. TMS-AIME , 1966, вып. 236, стр. 781–96.

    КАС Google ученый

  • Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Статистическая сумма и связь с термодинамикой

    В принципе, мы должны получить изотермическо-изобарическую статистическую сумму, соединив нашу систему с бесконечным тепловым резервуаром, как это было сделано для канонического ансамбля, а также подвергнуть систему действию подвижного поршня под действием внешнего давления \(P\). В этом случае будет контролироваться и температура системы, и ее давление, а энергия и объем будут соответственно колебаться.

    Однако мы видели, что преобразование от \(E\) к \(T\) между микроканоническим и каноническим ансамблями превратилось в отношение преобразования Лапласа между статистическими суммами. Тот же результат справедлив для преобразования \(V\) в \(T\). Соответствующее количество “энергии” для преобразования – это работа, совершаемая системой против внешнего давления \(P\) при изменении ее объема от \(V = 0\) до \(V\), которая будет \( ПВ\).{-\beta (H({\rm x}) + PV)} \]

    Свободная энергия Гиббса связана со статистической суммой соотношением

    \[ G(N,P,T) = -{1 \over \beta} \ln \Delta(N,P,T) \]


    Это можно показать способом, подобным тому, который использовался для доказательства \( A=-(1/\beta)\ln Q \). Начнем с дифференциального уравнения:

    \[ G = A + PV = A + P{\partial G \over \partial P} \]


    Далее следуют другие термодинамические соотношения:

    Объем:
    \ [ V = -kT \ влево ({\ парциальное \ ln \ Delta (N, P, T) \ над \ парциальное P} \ вправо) _ {N, T} \]
    Энтальпия:
    \[ \ bar{H} = \langle H({\rm x}) + PV\rangle = -{\partial \over \partial \beta} \ln \Delta(N,P,T) \]
    Теплоемкость при постоянном давлении
    \[ C_P = \left({\partial \bar{H} \over \partial T}\right)_{N,P} =k\beta^2 {\partial^2 \over \partial \beta}\ln \Delta(N,P,T) \]
    Энтропия:
    \(S\)

    \(-\left({\partial G \over \ частичное T}\right)_{N,P} \)

    \(k\ln \Delta(N,P,T) + {\bar{H} \over T } \)

    Флуктуации энтальпии \( \Delta \bar{H} \) задаются по аналогии с каноническим ансамблем

    \[ \Delta \bar{H} = \sqrt{kT ^2 C_P} \]


    , так что

    \[ {\Delta \bar{H} \over \bar{H}} = {\sqrt{kT^2 C_P} \over \bar{H}} \ ]


    , так что, поскольку \(C_P\) и \(\bar {H} \) оба экстенсивны, \(\Delta \bar{H} /\bar{H} \sim 1/\sqrt{N } \), которые обращаются в нуль в термодинамическом пределе.

    Влияние марганца на изотермическую микроструктуру и свойства при растяжении средне- и высокоуглеродистых сталей | Интернет-исследования в области здравоохранения и окружающей среды (HERO)

    ID ГЕРОЯ

    5931954

    Тип ссылки

    Журнальная статья

    Заголовок

    Влияние Mn на изотермическую микроструктуру и свойства при растяжении в средне- и высокоуглеродистых сталях

    Авторы)

    Исигами, Х; Накада, Н; Кочи, Т; Нанба, С.

    Год

    2019

    Рецензируется ли эксперт?

    1

    Журнал

    ISIJ International
    ISSN: 0915-1559
    EISSN: 1347-5460

    Объем

    59

    Проблема

    9

    Номера страниц

    1667-1675 гг.

    DOI

    10.2355/isijinternational. ISIJINT-2019-022

    Идентификатор Web of Science

    WOS:0004877668

    Абстрактный

    Влияние добавки Mn на микроструктуру, образующуюся в результате изотермического превращения при 873 К, и ее свойства при растяжении исследовали в широком диапазоне концентраций в средне- и высокоуглеродистых сталях с 0.4-1,0 мас.% C. Добавление Mn изменило режим перлитного превращения от относительно медленного перлита без разделения с небольшим количеством доэвтектоидного феррита к чрезвычайно медленному перлиту с разделением без какого-либо доэвтектоидного феррита в доэвтектоидной стали. Скорость превращения разделительного перлита, связанного с распределением Mn между ферритом и цементитом в сплаве Fe-C-M, была более чем на три порядка ниже, чем скорость перлитного превращения в бинарном сплаве Fe-C при заданном межпластиночном расстоянии.Снижение скорости превращения при нераспределяющем и разделяющем перлитном превращении обусловлено уменьшением потока углерода, контролирующего перлитное превращение, что можно объяснить теорией локального равновесия на границах аустенит/феррит и аустенит/цементит. Добавление Mn повысило термическую стабильность пластинчатого цементита. В соответствии с изменением микроструктуры превращения добавление марганца улучшало свойства при растяжении в перлитной стали, особенно баланс прочности и локальной деформируемости, независимо от разницы в способе превращения между нерасщепляющимся и разделяющим превращением, за исключением доэвтектоидного превращения. цементит выделяется на границах предшествующих аустенитных зерен.Повышение прочности перлита после добавления Mn было вызвано уменьшением межпластинчатого расстояния и/или увеличением напряжения решетки в перлитном феррите.

    Ключевые слова

    перлит; добавление Mn; местное равновесие; разделение; свойство растяжения

    Влияние разного времени изотермической обработки на микроструктуру и механические свойства низкоуглеродистой стали, обработанной методом разделения C-Mn с двойной стабильностью

    Стабильность остаточного аустенита была улучшена за счет процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью. Фазовое превращение и диффузия элементов в процессе разделения испытанной стали с двойной стабильностью C-Mn были исследованы с помощью EPMA, SEM, OM, машины для испытаний на растяжение и других методов анализа. Было изучено влияние первого и второго времени стабилизации аустенита на микроструктуру и механические свойства стали с низким содержанием C-Si-Mn соответственно. Обогащение элементами C и Mn очевидно после процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью, а микроструктура испытанной стали состоит из мартенсита, феррита и остаточного аустенита.По сравнению с обычной сталью Q&P предел прочности при растяжении стали, обработанной методом разделения C-Mn с двойной стабильностью, немного ниже, но пластичность значительно улучшена. Предел прочности при растяжении составляет 875-910 МПа, относительное удлинение 20-24%, а произведение прочности на удлинение может достигать 21 ГПа·%.

    1. Введение

    В последние годы, с непрерывным развитием автомобильной промышленности, вопросы ресурсов и окружающей среды становятся все более важными, что предъявляет более высокие требования к энергоэффективности автомобилей. Легкий автомобиль — неизбежная тенденция развития автомобилестроения, а применение высокопрочной стали — эффективное техническое средство облегчения транспортных средств [1]. В 2003 г. Спир и соавт. [2] Государственной горной школы США предложили процесс Q&P (Quenching & Partitioning) и установили термодинамическую модель для изучения проблемы распределения элемента C в экспериментальной стали между температурами M s и M ф .В последующие десять лет бурно развивалось третье поколение высокопрочной стали, представленное сталью Q&P и среднемарганцовистой сталью [3, 4]. Микроструктура стали Q&P при комнатной температуре представляет собой мартенсит и остаточный аустенит [5, 6]. Мартенсит в качестве матрицы обеспечивает высокую прочность, а TRIP-эффект остаточного аустенита (трансформационная пластичность) обеспечивает хорошую пластичность стали Q&P [7]. Исследования показали, что регулирование остаточного аустенита является чрезвычайно важным фактором среди многих факторов, влияющих на механические свойства высокопрочной стали [5, 8]. Испытываемая сталь нагревается до двухфазной зоны для сохранения тепла, а координация таких элементов, как Mn и Cu, может в определенной степени повысить стабильность аустенита, и в то же время часть феррита может быть введена в дальнейшее улучшение пластичности для получения комплексной механики экспериментальной стали [9, 10].

    Процесс разделения C-Mn с двойной стабильностью предназначен для повышения стабильности аустенита за счет двух процессов стабилизации аустенита. Во-первых, отжиг в двухфазной области способствует разделению элементов C и Mn из феррита в аустенит [11], т. е. процессу высокотемпературной стабилизации аустенита; второй процесс представляет собой использование низкотемпературного распределения углерода, аналогичного традиционному «одностадийному» процессу Q&P.В ходе второго процесса после отжига в двухфазной области экспериментальную сталь закаливают до температуры от М с до М f для сохранения разделения элемента С от мартенсита к аустениту [12]. В данном исследовании в качестве сырья была выбрана низкоуглеродистая кремниймарганцевая сталь. Эффект распределения низкоуглеродистой стали был улучшен двумя процессами стабилизации аустенита, и была решена проблема низкого количества остаточного аустенита и плохой пластичности после закалки.Исследовано влияние разного времени стабилизации аустенита на микроструктуру и механические свойства исследуемой стали.

    2. Экспериментальные материалы и методы

    Материал, использованный в испытании, представлял собой холоднокатаную низкоуглеродистую кремниймарганцовистую сталь толщиной 1,5 мм, и был приготовлен стандартный образец для растяжения с расчетной длиной 25 мм. резки проволокой в ​​соответствии со стандартом ASTM E8. Исходная структура исследуемой стали состоит из феррита и перлита.Их основной химический состав приведен в табл. 1. Температура фазового перехода исследуемой стали рассчитана по эмпирической формуле и программе JMatPro 7.0: 710°С для температуры начала аустенитного превращения ( А с1 ), 874°С C для температуры окончания аустенитного превращения ( A c3 ) и 410°C для температуры начала мартенситного превращения ( M s ). На рис. 1 представлена ​​диаграмма ССТ испытанной стали.Традиционный процесс Q&P и процесс разделения C-Mn с двойной стабильностью применяются к экспериментальной стали для изучения влияния параметров процесса на микроструктуру и механические свойства.


    Элемент С Mn Си Аль Cr Ti S Р В
    Содержание 0,11 1.50 1,16 0,043 0,024 0,01 0,001 0,008 0,003


    Рисунок 2 иллюстрирует процесс Q & P и двойной стабильный C-Mn процесс разбиения. Процесс нагрева осуществлялся в вакуумной термической печи. Процесс разделения C-Mn с двойной стабильностью заключался в быстром нагреве испытуемой стали со скоростью 10 ° C / мин до двухфазной области феррита и аустенита при 820 ° C в течение 3 мин, 5 мин, 7 мин и 9 мин, соответственно для первого процесса стабилизации аустенита. Затем испытуемую сталь подвергали закалке до 240°С с выдержкой 10, 20, 30, 40 и 50 с соответственно для второго процесса стабилизации аустенита. Наконец, стальной образец был закален водой до комнатной температуры. В качестве контрольной группы экспериментальную сталь выдерживали при 930°С в течение 5 мин, чтобы убедиться в завершении аустенитного превращения, затем закаливали до 240°С для распределения углерода и, наконец, закаливали водой до комнатной температуры.

    3. Результаты и анализ
    3.1. Влияние процесса двухстабильного разделения C-Mn на микроструктуру испытанной стали
    3.1.1. Влияние процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью на поведение элементов при разделении

    Электронно-зондовый анализ (EPMA) был проведен на тестируемой стали после процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью и традиционного процесса Q&P, соответственно. На рис. 3 показано распределение элементов C и Mn в испытуемой стали после обработки по традиционному процессу Q&P. На рис. 4 показано распределение элементов C и Mn после процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью.При сравнении рисунков 3 и 4 очевидно, что элементы C и Mn обогащены между пластинами мартенсита в обоих процессах. Однако обогащение элементов в процессе разделения C-Mn с двойной стабильностью более очевидно. Из рисунков 3 и 4 видно, что положение распределения элемента C в основном соответствует положению элемента Mn. Причина в том, что процесс распределения элемента Mn заставляет первоначально распределенные атомы Mn мигрировать и генерировать после получения достаточной энергии активации диффузии.Поскольку радиус атома Mn немного больше, чем у атома железа, и намного больше, чем у атома углерода, миграция Mn вызывает искажение решетки. В качестве межузельного атома атом C легче удерживается в щели решетки, вызванной миграцией атомов Mn, что приводит к накоплению большего количества атомов C вблизи атомов Mn и явлению одинакового положения распределения Mn и C. В этом В процессе содержание Mn в аустените также постепенно уменьшалось. При этом мартенсит, превращенный из аустенита после закалки, сохраняет особенности распределения элементов Mn в аустените, т.е.т. е. содержание Mn в центральной области выше, чем в окружающей [13]. Распределение элемента C после закалки между M s и M f может стабилизировать сохранение большего количества остаточного аустенита до комнатной температуры [14]. По сравнению с традиционным процессом Q&P, процесс разделения C-Mn с двойной стабильностью улучшает стабильность аустенита за счет двух процессов стабилизации аустенита C, разделения элементов Mn при высокой температуре и разделения элементов C при низкой температуре.Испытываемая сталь обладает как достаточной прочностью, так и отличной пластичностью, так что она обладает хорошими комплексными механическими свойствами.

    3.1.2. Влияние времени первой стабилизации аустенита на микроструктуру

    Было исследовано влияние времени первой стабилизации аустенита на микроструктуру испытанной стали во время процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью. Металлографические структуры исследуемой стали при 820°С для различного времени стабилизации аустенита (3, 5, 7 и 9 мин), а затем при 240°С в течение 30 с представлены на рис. 5.Металлографическая структура исследуемой стали представляет собой композиционную структуру реечного мартенсита и феррита. С увеличением времени стабилизации первого аустенита объемная доля феррита сначала увеличивается, а затем уменьшается, а также изменяется морфология. Объемная доля феррита при отжиге испытанной стали при 820°С в течение 3 мин невелика. При увеличении времени отжига до 5 мин феррит находится преимущественно в объемной форме и увеличивается объемная доля феррита, что может быть связано с частичным ростом зерен феррита с увеличением времени стабилизации первого аустенита [15].По мере того, как время стабилизации аустенита продолжает увеличиваться, аустенитная граница раздела постепенно врастает в феррит и присоединяется близлежащий феррит, что приводит к уменьшению объемной доли феррита в микроструктуре при комнатной температуре. Рисунок 6 представляет собой СЭМ-изображение процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью, отожженного при 820°C в течение 5 мин. Микроструктура исследуемой стали представлена ​​аустенитом, ферритом и небольшим количеством остаточного аустенита. Мартенсит имеет решетчатую форму, а ламели мартенситной группы имеют разное положение лучей.


    3.1.3. Влияние второго времени стабилизации аустенита на микроструктуру

    Для изучения влияния второго времени стабилизации аустенита на структуру испытуемой стали, испытуемую сталь подвергали закалке до 240°C (между температурой М с и M f ) и выдерживали при этой температуре в течение 10-60 с после 5 мин первого процесса стабилизации аустенита. На рис. 7 показана металлографическая структура экспериментальной стали для разного второго времени стабилизации аустенита, где красные части представляют феррит.Мы рассчитали доли феррита с помощью программного обеспечения Photoshop CC, и результаты показаны в таблице 2. Было обнаружено, что микроструктура разделительной стали C-Mn с двойной стабильностью состоит из мартенсита, феррита и остаточного аустенита из анализа СЭМ. . Из рис. 7 видно, что зернистая или чешуйчатая структура феррита равномерно и рассеянно распределена в зазоре реечного мартенсита. Когда второе время стабилизации аустенита составляет 10 с, количество мартенсита относительно велико и постепенно уменьшается с увеличением времени.Анализируя СЭМ-фотографию исследуемой стали, известно, что остаточный аустенит распределен в виде пленки на границе между переплетенным реечным мартенситом и объемным ферритом из-за низкого содержания углерода в образце стали. Когда стальной лист подвергается внешней силе, полосовой мартенсит листа обеспечивает высокую прочность, чтобы противостоять деформации стального листа. TRIP-эффект остаточного аустенита под воздействием внешней силы индуцирует мартенсит и замедляет образование шейки, а работа внешнего удара поглощается относительно мягким ферритом.Равномерное распределение трех фаз делает сталь обладающей всеобъемлющими механическими свойствами высокой прочности и высокой пластичности.


    Время (с) 10 20 30 40 50
    Доля (%) 46 36 49 62 56

    3.2. Анализ процесса фазового перехода в процессе разделения C-Mn с двойной стабильностью

    Согласно изображению EPMA микроструктуры и распределения элементов процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью предлагается гипотеза процесса фазового превращения, и первый процесс стабилизации аустенита анализируется в сочетании с рис. 8. Растворимость C и Mn в твердом состоянии в феррите низкая. Когда поддерживается первый процесс стабилизации аустенита, аустенит начинает зарождаться после достижения точки фазового перехода.Сначала завершается диффузия элемента С из феррита в аустенит [16]. Скорость диффузии элемента Mn выше в феррите, чем в аустените. Mn подвергается ближней диффузии после получения энергии активации. Он мигрирует от феррита к границе феррит/аустенит и агрегирует там. Элемент Mn распределяется на границе раздела феррит/аустенит, и скорость его диффузии в феррите намного выше, чем в аустените, что приводит к разнице в концентрации элементов Mn на двух сторонах границы раздела.При диффузии элемента Mn богатая марганцем область b и обедненная марганцем область а образовывались на границе зерен и в центральной области феррита соответственно. Содержание марганца на границе зерен относительно велико, а аустенитные зерна сейчас малы. Хотя этот процесс сопровождается миграцией границ аустенитных зерен в феррит, рост границ зерен не очевиден, так как Mn стабилизирует аустенит и замедляет рост зерен. С увеличением времени стабилизации первого аустенита первоначально собравшиеся на границе атомы марганца постепенно мигрируют в аустенит, а границы зерен мигрируют в сторону феррита.По мере того как область бедного марганцем феррита постепенно «поглощается» границами зерен, аустенит постепенно растет, а содержание элемента Mn в преобразованном аустените постепенно снижается. После закалки мартенсит сохраняет характеристики распределения Mn в аустените, причем содержание Mn в центральной области выше, чем в окружающей области. По мере увеличения времени стабилизации первого аустенита размер зерен аустенита и феррита изменяется, а элементы C и Mn равномерно диффундируют в аустените.С увеличением времени элемент Mn диффундирует от границы раздела к аустенитному зерну. На границе аустенитного зерна содержание Mn непрерывно уменьшается, и сопротивление росту зерна снижается. По мере роста зерна внутреннее среднее содержание Mn снижается, и первый эффект стабилизации аустенита снижается. При дальнейшем увеличении времени преобладает рост аустенитного зерна, аустенитные зерна укрупняются, содержание остаточного остаточного аустенита после закалки постепенно уменьшается, а шаг мартенситных реек увеличивается, что ухудшает механические свойства испытуемой стали.Таким образом, время первой стабилизации аустенита оказывает существенное влияние на микроструктуру и механические свойства испытуемой стали.


    Схематическая диаграмма процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью проанализирована в сочетании с рисунком 9. Когда испытуемую сталь нагревают до температуры выше начальной температуры превращения аустенита с подходящей скоростью нагрева и поддерживают, C элементы Mn обогащаются аустенитом, повышая высокотемпературную стабильность аустенита [17].После первой закалки получается композитная структура мартенсита, феррита и остаточного аустенита [18]. Насыщенная растворимость C и Mn в твердом состоянии в феррите чрезвычайно низка, а температура первой закалки составляет 240°С. Поэтому влиянием диффузии C и Mn в феррите можно пренебречь [19]. В процессе распределения углерода, т.е. во втором процессе стабилизации аустенита для тестируемой стали, подобно традиционному одноэтапному процессу Q&P, элемент C диффундирует из мартенситной пластины в соседний тонкопленочный аустенит или листовой аустенит, повышая стабильность аустенита при комнатной температуре [20].В то же время часть феррита увеличивает плотность границ зерен и продлевает время динамического равновесия элемента С. Оптимальное второе время стабилизации аустенита увеличено, чтобы подавить выделение карбидов в этом процессе. Наконец, при комнатной температуре получается больше остаточного аустенита, что улучшает общие механические свойства.


    3.3. Влияние процесса двухстабильного разделения C-Mn на механические свойства
    3.3.1. Влияние времени первой стабилизации аустенита на механические свойства

    В процессе первой стабилизации аустенита стабильность аустенита повышается за счет распределения элементов C и Mn, что влияет на механические свойства. Испытуемую сталь выдерживали при температуре аустенитного отпуска 820°C в течение 3-9 мин, а затем подвергали такому же процессу разделения C-Mn с двойной стабильностью. Прочность на растяжение и удлинение при разрыве испытанной стали изменяются с первым временем стабилизации аустенита, как показано на рисунке 10 (а).Изменение произведения прочности и удлинения при первой стабилизации аустенита показано на рисунке 10(b). С увеличением времени выдержки первой стабилизации аустенита предел прочности при растяжении постепенно снижается, а относительное удлинение после разрыва сначала уменьшается, а затем увеличивается и достигает минимального значения при 5 мин. Закон изменения произведения прочности на удлинение в основном такой же, как и относительно удлинения после разрушения. Произведение прочности и удлинения испытанной стали показало минимум при 5 мин, а комплексные механические свойства были относительно плохими.После процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью прочность на растяжение испытанной стали составляет от 875  МПа до 910   МПа, а удлинение после разрушения составляет до 24%. Произведение прочности на удлинение составляет 18,3-21 ГПа·%. В процессе разделения C-Mn с двойной стабильностью механические свойства могут измениться. Испытываемая сталь изолирована в двухфазной зоне, и аустенит постепенно растет. При выдержке в течение 3 минут зерна аустенита и феррита становятся мелкими, что можно наблюдать при наблюдении за микроструктурой. По формуле Хольпечи испытанная сталь имеет хорошее сочетание прочности и пластичности за счет эффекта мелкозернистого упрочнения. При длительном времени выдержки рост зерна оказывает основное влияние на механические свойства испытуемой стали [21]. В интервале 5-7 мин увеличивается скорость зарождения аустенита и уменьшается объемная доля феррита. Достаточно первой стабилизации аустенита, и элементы C и Mn диффундируют в высокорастворимый аустенит, что повышает жаростойкость аустенита.Кроме того, элемент Mn препятствует росту кристаллических зерен, так что скорость роста границ зерен относительно уменьшается после того, как граница раздела аустенит/феррит становится богатой Mn [22, 23]. Больше остаточного аустенита получается в процессе разделения C-Mn с двойной стабильностью, что увеличивает удлинение тестируемой стали после разрушения. Однако содержание феррита продолжает увеличиваться, что приводит к небольшому снижению предела прочности экспериментальной стали. При 5-9 мин распределение элементов C и Mn в процессе стабилизации аустенита оказывает основное влияние на механические свойства.

    3.3.2. Влияние времени процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью на механические свойства

    Для изучения влияния времени процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью на механические свойства после завершения первой стабилизации аустенита испытуемой стали, закаливают до 240°С и выдерживают 10-50 сек. Проводят традиционный процесс Q&P, то есть испытуемую сталь выдерживают при 930°С в течение 5 мин, затем закаливают до 240°С и выдерживают 10-50 с. На рис. 11(а) показано изменение прочности на растяжение и относительного удлинения во времени в двух процессах.Прочность на растяжение технологической стали C-Mn с двойной стабильностью ниже, чем у традиционной технологической стали Q&P, а удлинение после разрыва явно выше, чем у технологической стали Q&P. Микроструктура технологической стали C-Mn с двойной стабильностью состоит из мартенсита, феррита и остаточного аустенита. Феррит, полученный в результате первого процесса стабилизации аустенита, представляет собой мягкую фазу, а объемная доля первичного мартенсита исследуемой стали невелика [12, 23]. В то же время при первой стабилизации испытуемой стали элементы C и Mn диффундируют из феррита в аустенит, повышается устойчивость аустенита и, наконец, получается больше остаточного аустенита.Кроме того, образующийся мартенсит сначала происходит самоотпуск в момент разделения, и его пластичность улучшается.

    Испытываемая сталь в процессе Q&P выдерживается при 930°C в течение 5 мин, полностью аустенизируется, и элементы C и Mn равномерно распределяются в аустените. Стабильность аустенита может быть повышена только элементом C при низкой температуре. В процессе разделения углерод диффундирует из мартенсита в непревращенный аустенит. Из-за низкой температуры разделения содержание углерода в большинстве непревращенных аустенитов меньше минимального содержания углерода, необходимого для отсутствия фазового перехода при охлаждении до комнатной температуры.Это также является причиной того, что комплексные механические свойства процесса разделения C-Mn с двойной стабилизацией лучше, чем у традиционной стали Q&P. Разница между двумя произведениями прочности и удлинения также составляет менее 3,7 ГПа·%. Произведение прочности и удлинения изменяется со временем в этих двух процессах. Из рисунка 10 (b) видно, что после того, как время процесса разделения C-Mn с двойной стабильностью составляет 30  с, произведение прочности и удлинения стали с разделением C-Mn с двойной стабильностью продолжает увеличиваться с увеличением время удержания.Максимальное произведение прочности на удлинение составляет 20,42 ГПа·% после секционирования в течение 50 с. А произведение прочности и удлинения традиционной стали Q&P резко уменьшилось после того, как время распределения превысило 30 с. Это связано с динамической конкуренцией между выделением С из мартенсита в остаточный аустенит и диффузией С в аустените [12, 24]. В то же время, если время разделения слишком велико, образуются карбиды, которые ухудшают свойства стали.С другой стороны, при разделении углерода и марганца сохраняется больше аустенита. Большее количество аустенита дополнительно повышает прочность и удлинение продукта. После того, как время разделения превышает 30 с, произведение прочности на удлинение начинает уменьшаться. Причиной уменьшения произведения прочности на удлинение является миграция границы раздела от мартенсита к аустениту. Мелкий феррит в микроструктуре технологической стали C-Mn с двойной стабильностью увеличивает плотность границ зерен, препятствует диффузии элемента C и продлевает время динамического баланса элемента C.Макроскопически пиковое значение произведения прочности и удлинения задерживается.

    4. Заключение

    (1) Микроструктура испытанной стали после двухстабильного процесса разделения C-Mn представляет собой многофазную структуру мартенсита, феррита и остаточного аустенита. Мартенсит имеет реечную форму, а феррит – чешуйчатую. В этом процессе элементы C и Mn обогащаются аустенитом, и стабильность аустенита увеличивается (2) С увеличением времени стабилизации первого аустенита размер зерна феррита увеличивается, а форма зерна постепенно изменяется от зернистой до чешуйчатой. , а объемная доля увеличивается; прочность на разрыв постепенно уменьшается, а относительное удлинение после разрушения сначала уменьшается, а затем увеличивается.Правило изменения произведения прочности и удлинения согласуется с правилом удлинения после разрушения (3). По мере увеличения второго времени стабилизации аустенита объемная доля мартенсита постепенно уменьшается. После второго времени стабилизации аустенита в течение 30 сек произведение прочности и удлинения технологической стали C-Mn с двойной стабильностью продолжает увеличиваться, в то время как у традиционной стали Q&P снижается, что свидетельствует о задержке пикового значения продукта. прочности и удлинения.По сравнению с традиционной сталью Q&P прочность на растяжение стали в процессе двухстабильного разделения C-Mn немного ниже, но пластичность явно улучшена. Предел прочности при растяжении составляет 875-910 МПа, относительное удлинение после разрушения составляет 20-24%, а произведение прочности на удлинение может достигать 21 ГПа. %.

    Доступность данных

    Все данные, использованные для поддержки результатов этого исследования, включены в статью.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

    Благодарности

    Это исследование выполнено при финансовой поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 51871136), Студии руководителей исследований в колледжах и университетах города Цзинань (2018GXRC025) и Ключевого научно-исследовательского проекта провинции Шаньдун. (2019GGX104057, 2019JMRH0306).

    Глава 7 Простые смеси

    Термодинамика смешения

    Зависимость энергии Гиббса смеси от ее состава дается .При постоянных T и p системы стремятся к более низкой энергии Гиббса. Теперь мы количественно применим термодинамику к обсуждению самопроизвольное изменение состава, как при смешивании двух веществ. (два газа самопроизвольно смешиваются, поэтому G должен снижаться).

     

     

    Энергия смешения Гиббса

    Два совершенных газа в двух одинаковых контейнерах с количествами n A и n B , оба на те же Т и р.


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Разница G f -G i , Гиббс энергия смешения, D смесь Г, составляет


     

     

     


    Химический потенциал условия отменяются, потому что они не меняются в этом процессе.

     

    Теперь мы используем закон Дальтона, чтобы записать n J = x J n и p J /p = x J , поэтому

     


     

     

    Поскольку мольные доли никогда не превышают 1, логарифмы отрицательны, а энергия смешения Гиббса < 0. Таким образом, совершенные газы самопроизвольно смешиваются во всех соотношениях.

     

     

    Пример

    Контейнер разделен на два равных отсека (рис. ниже).Один содержит 3,0 моль Н 2 при 25 0 С; другой содержит 1,0 моль N 2 при 25 0 С. Вычислить Энергия смешения Гиббса при удалении перегородки. Предположим, что поведение идеального газа.

     

     

     

     

     


     

     

     

    Метод: Сначала вычисляем начальная энергия Гиббса от

    химических потенциала. Мы нужно давление каждого газа. Пусть р = давление азота, а давление водорода можно найти как кратное с. p можно вычислить из газовых законов. Затем вычислите энергию Гиббса для системы, когда раздел удаленный. Объем каждого газа удваивается поэтому его парциальное давление падает в два раза.

     

     

     


    Ответ: Используйте выражение для D смесь G

     

     

     

    Учитывая начальное давление азота p, давление водорода 3p; В финале Укажите, что парциальное давление азота равно p/2, а водорода равно 3p/2.Поэтому

     


     

     


     

     

     


    Другие функции термодинамического смешивания

     

    dG = -SdT + Vdp

    Из следует, что D смешать S равно

     


     

     

    Поскольку х <1, ln(x) < 0, поэтому D смешивает S > 0 для всех композиции. Смешивание идеальных газов является спонтанным.

     

     

    Изотермическая, изобарическая Энтальпия смешения, D Смесь H, двух совершенных газы могут быть найдены из DG = DH – TDS.

     

     

     

    D смесь H реальных газов или сжиж.-жидк., твердо-жидк. смеси отличны от нуля. (например, ионные соединения в воде)

     

    7.3 Химические потенциалы жидкостей

    Теперь мы исследуем, как химический потенциал жидких смесей варьироваться в зависимости от состава. Мы используем факт что при равновесии химический потенциал жидкости и пара компоненты равны.

     

     

     



    Идеальные решения

     

    Конвенция: количества относящийся к чистому веществу, будет обозначаться верхним индексом *. Беззвездная смесь.

    или химический потенциал чистого А (жидкого)

    химический потенциал А в стандартном состоянии

    парциальное давление A. Хорошо держите давление в барах, чтобы он может заменить .


     

     

     

    Если в жидкости присутствует другое вещество, растворенное вещество , химический потенциал А в жидкости м А и его парах давление p A .


     

     

    Затем мы объединяем эти два уравнения для оценки стандартный химический потенциал газа. Вычесть химический потенциал пара из химического потенциала жидкости.

     


     

     

    Закон Рауля: Для жидкости смесь отношение парциального давления паров каждого компонента к его парам давление чистой жидкости, , примерно равно мольной доле А в жидкости смесь.

     

     


     

    Смеси, во всем подчиняющиеся этому закону, называются идеальными. решения.

    Для идеального решения,


     

     

     


     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Решения скорее всего, будут вести себя идеально, когда они химически схожи.

     

     

     


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Молекулярная интерпретация

     

    Рассмотрим скорость, с которой молекулы уходят и возвращаются в жидкость. Молекулы растворенных веществ на поверхности воздуха блокируют некоторые молекулы А, но в газа молекулы А не препятствуют конденсации из-за низкого плотность газов. Закон отражает тот факт, что наличие второго компонент снижает скорость, с которой молекулы А покидают поверхность жидкостью, но не снижает скорость при которые они возвращают.


    Скорость, с которой молекулы А покинуть поверхность пропорциональна концентрации на поверхности, которая в очередь пропорциональна x A :

     

     

    скорость испарения = кх А

     

     

    , где k — константа пропорциональности.Скорость, с которой молекулы конденсируются, пропорциональна их концентрации в газовой фазе, которая пропорциональна их парциальное давление:

     

    скорость конденсации = кп А

     

     


    В равновесия скорости испарения и конденсации равны, поэтому kp A = kx A .

     


    Идеально разбавленные растворы

    В идеальных растворах как растворенное вещество, так и растворитель подчиняются Закон Рауля. Для реальных растворов при низких концентрациях, хотя пар давление растворенного вещества пропорционально его мольной доле, константа пропорциональность – это не давление паров чистого вещества.

     

    Закон Генри: p B = x B K B

    7

     

     

    В этом выражении K B — эмпирическая константа (с размеры давления) выбраны так, чтобы график давления паров B относительно его мольной доли касается экспериментальной кривой при x B = 0.


    Идеально разбавленные растворы представляют собой смеси, для которых растворенное вещество подчиняется Генрису закону, а растворитель подчиняется закону Рауля.

     

     

     

     


     

     

     

     

     

    Молекулярная интерпретация 7. 2 Разница в поведении растворенного вещества и растворителя при низких концентрации возникает из-за того, что в разбавленном растворе растворитель молекулы находятся в среде, почти похожей на чистую жидкость, но молекулы растворенного вещества находятся в среде, сильно отличающейся от чистой растворенный.

     

     

     

     


     

     

    Пример смеси хлороформ-ацетон.

     

     


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Пример 7. 4 Использование Генри Закон

    Оценить молярную растворимость (растворимость в молях на литр) кислорода в воде при 25 0 С и парциальном давлении 160 Торр (его парциальное давление в атмосфере на уровне моря).

     

    Метод Мольная доля определяется по закону Генри как

    x O = p O /K, где p O — это парциальное давление кислорода. Используйте моль дробь для определения молей O 2 .

     

     

    Поскольку молярная доля O 2 настолько мала, мы можем использовать моль чистой воды на моль воды в растворе.

     

    Дайверы должны быть обеспокоены растворимостью O 2 и N 2 в крови так как концентрация растворенных газов в крови увеличивается по мере увеличения давления. Если водолаз всплывает слишком быстро (где растворимость N 2 ниже) N 2 может образовывать пузырьки газа в кровеносных венах и капиллярах и вызвать боль изгибов. Глубокий морские водолазы дышат смесью 98% He, 2% O 2 . Он имеет гораздо более низкую растворимость в крови чем N 2 . При давлении 10 атм, это дает парциальное давление O 2 около 0,2 атм (атмосферное давление).

     

    Сокращение числа ложноположительных результатов и улучшенная отчетность по петлевой изотермической амплификации с использованием погашенных флуоресцентных праймеров

  • Saiki, R. K. et al . Ферментативная амплификация геномных последовательностей бета-глобина и анализ сайтов рестрикции для диагностики серповидноклеточной анемии. Наука 230 , 1350–1354 (1985).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Gill, P. & Ghaemi, A. Технологии изотермической амплификации нуклеиновых кислот: обзор. Нуклеозиды Нуклеотиды Нуклеиновые кислоты 27 , 224–243 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Халейур Гири Сетти, М. К. и Хьюлетт, И. К. Технологии оказания медицинской помощи при ВИЧ (2014 г.).

  • Нотоми, Т. и др. . Петлевая изотермическая амплификация ДНК. Nucleic Acids Res 28 , E63 (2000).

    КАС Статья Google ученый

  • Пун, Л.Л. и др. . Чувствительный и недорогой молекулярный тест на малярию falciparum: дефекция ДНК Plasmodium falciparum непосредственно из термообработанной крови путем изотермической амплификации с помощью петли. Клиническая химия (2006).

  • Оцука К., Янагава К., Такатори К. и Хара-Кудо Ю. Обнаружение Salmonella enterica в естественно контаминированных жидких яйцах с помощью петлевой изотермической амплификации и характеристика изолятов Salmonella. Прикладная и экологическая микробиология (2005).

  • Кертис, К. А., Рудольф, Д. Л. и Оуэн, С. М. Быстрое обнаружение ВИЧ-1 с помощью обратной транскрипции, петлевой изотермической амплификации (RT-LAMP). Журнал вирусологических методов (2008 г.).

  • Киддл Г. и др. . Обнаружение ГМО с использованием биолюминесцентного репортера в реальном времени (BART) изотермической амплификации, опосредованной петлей (LAMP), подходящей для использования в полевых условиях. BMC Biotechnology 12 , 15 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Ваттанапанпитук, К., Kiatpathomchai, W., Chu, E. & Panvisavas, N. Идентификация ДНК человека в судебно-медицинских доказательствах с помощью петлевой изотермической амплификации в сочетании с колориметрическим зондом для гибридизации наночастиц золота. Международный журнал судебной медицины (2014).

  • Нагамин, К., Хасэ, Т. и Нотоми, Т. Ускоренная реакция с помощью изотермической амплификации, опосредованной петлей, с использованием петлевых праймеров. Mol Cell Probes 16 , 223–229 (2002).

    КАС Статья Google ученый

  • Гандельман, О., Джексон, Р., Киддл, Г. и Тиси, Л. Опосредованная петлей амплификация, ускоренная с помощью стволовых праймеров. Int J Mol Sci 12 , 9108–9124 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Мартино, Р. Л. и др. . Улучшенная производительность анализов изотермической амплификации, опосредованной петлей, с помощью роевого праймирования. Аналитическая химия (2017).

  • Канеко Х., Кавана Т., Фукусима Э.и Suzutani, T. Толерантность изотермической амплификации, опосредованной петлей, к культуральной среде и биологическим веществам. J Biochem Biophys Methods 70 , 499–501 (2007).

    КАС Статья Google ученый

  • Тани, Х. и др. . Техника количественного определения специфических последовательностей ДНК с использованием конкурентного анализа попеременно связывающегося гасящего зонда в сочетании с петлевой изотермической амплификации. Anal Chem 79 , 5608–5613 (2007).

    КАС Статья Google ученый

  • Кубиста М. и др. . Полимеразная цепная реакция в реальном времени (2006).

  • Холланд, П. М., Абрамсон, Р. Д., Уотсон, Р. и Гельфанд, Д. Х. Обнаружение специфического продукта полимеразной цепной реакции с использованием 5′-3′ экзонуклеазной активности ДНК-полимеразы Thermus aquaticus. Proc Natl Acad Sci USA 88 , 7276–7280 (1991).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Тьяги С. и Крамер Ф. Р. Молекулярные маяки: зонды, которые флуоресцируют при гибридизации. Nature Biotechnology 14 , 303–308 (1996).

    КАС Статья Google ученый

  • Чоу, П. Х., Лин, Ю. К., Тенг, П. Х., Чен, К. Л. и Ли, П. Я. Целенаправленное обнаружение в режиме реального времени петлевой изотермической амплификации вируса синдрома белого пятна с использованием зондов на основе переноса энергии флуоресценции. J Virol Methods 173 , 67–74 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Мори, Ю., Нагамин, К., Томита, Н. и Нотоми, Т. Обнаружение опосредованной петлей реакции изотермической амплификации по помутнению, возникающему в результате образования пирофосфата магния. Biochem Biophys Res Commun 289 , 150–154 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Томита, Н., Мори Ю., Канда Х. и Нотоми Т. Петлевая изотермическая амплификация (LAMP) последовательностей генов и простое визуальное обнаружение продуктов. Nat Protoc 3 , 877–882 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Гото М., Хонда Э., Огура А., Номото А. и Ханаки К. Колориметрическое определение реакции изотермической амплификации, опосредованной петлей, с использованием гидроксинафтолового синего. Biotechniques 46 , 167–172 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Kouguchi, Y., Fujiwara, T., Teramoto, M. & Kuramoto, M. Гомогенная дуплексная петлевая изотермическая амплификация в режиме реального времени с использованием одного меченого флуорофором праймера и интеркаляторного красителя: применение к одновременное обнаружение генов шига-токсина 1 и 2 в шига-токсигенных изолятах Escherichia coli. Mol Cell Probes 24 , 190–195 (2010).

    КАС Статья Google ученый

  • Кубота Р. и др. . Молекулярная диагностика в стакане воды: неинструментальная амплификация нуклеиновых кислот (NINA) для быстрого и недорогого обнаружения Salmonella enterica. Chin Sci Bull 58 , 1162–1168 (2013).

    КАС Статья Google ученый

  • Гандельман, О. А. и др. . Новое биолюминесцентное количественное определение амплификации нуклеиновых кислот в режиме реального времени. PLoS ONE 5 (2010 г.).

  • Ивамото Т., Сонобе Т. и Хаяши К. Петлевая изотермическая амплификация для прямого обнаружения комплекса микобактерий туберкулеза, M. avium и M. intracellulare в образцах мокроты. J Clin Microbiol 41 , 2616–2622 (2003).

    КАС Статья Google ученый

  • Сейриг, Г. и др. . Выбор флуоресцентных ДНК-красителей для LAMP в реальном времени с портативной и простой оптикой. J Microbiol Methods 119 , 223–227 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Нджиру З.К. и др. .Метод петлевой изотермической амплификации (LAMP) для быстрого обнаружения Trypanosoma brucei rhodesiense. PLoS Negl Trop Dis 2 , e147 (2008 г.).

    Артикул Google ученый

  • Мори, Ю., Китао, М., Томита, Н. и Нотоми, Т. Турбидиметрия реакции LAMP в режиме реального времени для количественного определения матричной ДНК. J Biochem Biophys Methods 59 , 145–157 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Таннер, Н.А., Чжан Ю. и Эванс Т. С. Визуальное обнаружение изотермической амплификации нуклеиновых кислот с использованием рН-чувствительных красителей. Биотехнологии 58 , 59–68 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Fischbach, J., Xander, N.C., Frohme, M. & Glökler, J.F. Пролить свет на анализ LAMP – сравнение методов визуализации LAMP, включая новое использование берберина. Biotechniques 58 , 189–194 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Лю, В. и др. . Создание точного и быстрого метода обнаружения с использованием молекулярных маяков в анализе петлевой изотермической амплификации. Научные отчеты 7 (2017).

  • Мори, Ю., Хирано, Т. и Нотоми, Т. Специфическое для последовательности визуальное обнаружение реакций LAMP путем добавления катионных полимеров. BMC Biotechnol 6 , 3 (2006).

    Артикул Google ученый

  • Торимура М. и др. . Явление тушения флуоресценции за счет фотоиндуцированного переноса электронов между флуоресцентным красителем и нуклеотидным основанием. Anal Sci 17 , 155–160 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Зерилли Ф. и др. . Изотермическая амплификация, опосредованная петлей, специфичная для метилирования, для обнаружения гиперметилированной ДНК в симплексных и мультиплексных форматах. Clin Chem 56 , 1287–1296 (2010).

    КАС Статья Google ученый

  • Аонума, Х. и др. . Единая реакция LAMP на основе флуоресценции для выявления нескольких паразитов у комаров. Экспериментальная паразитология (2010).

  • Stratakos, A.C., Linton, M., Millington, S. & Grant, I.R. Метод изотермической амплификации с помощью петли для быстрого прямого обнаружения и дифференциации непатогенных и вероцитотоксигенных Escherichia coli в говядине и фекалиях крупного рогатого скота. Журнал прикладной микробиологии (2017).

  • Таннер, Н.А., Чжан, Ю. и Эванс, Т.С. Одновременное обнаружение нескольких целей при изотермической амплификации, опосредованной петлей, в реальном времени. Biotechniques 53 , 81–89 (2012).

    КАС Статья Google ученый

  • Цзян Ю. С. и др. . Надежные реакции обмена цепями для специфичного для последовательности обнаружения ампликонов нуклеиновых кислот в реальном времени. Аналитическая химия (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Вайвиджит, У. и др. . Резонансная передача энергии флуоресценции на основе оксида графена и петлевая изотермическая амплификация для обнаружения вируса синдрома белого пятна. J Biotechnol 212 , 44–49 (2015).

    КАС Статья Google ученый

  • Мяч, C.S. и др. . Гашение неинкорпорированных репортеров сигнала амплификации в изотермической амплификации, опосредованной петлей обратной транскрипции, обеспечивающей яркое, одноэтапное, закрытую пробирку и мультиплексное обнаружение РНК-вирусов. Anal Chem 88 , 3562–3568 (2016).

    КАС Статья Google ученый

  • Nkouawa, A., Sako, Y., Okamoto, M. & Ito, A. Простая идентификация видов Taenia человека с помощью мультиплексной петлевой изотермической амплификации в сочетании с точечным иммуноферментным анализом. Американский журнал тропической медицины и гигиены (2016).

  • Гадкар В. Дж., Гольдфарб Д.M., Gantt, S. & Tilley, P.A. Обнаружение и мониторинг реакции амплификации, опосредованной петлей (LAMP), в режиме реального времени с использованием флуорогенных зондов с самогашением и дегашением. Научные отчеты (2018).

  • Hardinge, P., Kiddle, G., Tisi, L. & Murray, J.A.H. Оптимизированная LAMP позволяет обнаруживать в одной копии 35Sp и NOSt в трансгенной кукурузе с помощью биолюминесцентного анализа в реальном времени (BART). Научные отчеты (2018).

  • Фогельштейн, Б.и Кинзлер, К. В. Цифровая ПЦР. Proc Natl Acad Sci USA 96 , 9236–9241 (1999).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

  • Гансен А., Херрик А. М., Димов И. К., Ли Л. П. и Чиу Д. Т. Цифровая ЛАМПА в образце чипа самооцифровки (SD). Lab Chip 12 , 2247–2254 (2012 г.).

    КАС Статья Google ученый

  • Торрес, К. и др. . LAVA: подход с открытым исходным кодом к разработке сигнатур ДНК LAMP (петлевая изотермическая амплификация). BMC Bioinformatics 12 , 240 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Салинас, Н. Р. и Литтл, Д. П. Electric LAMP: изотермическое усиление с помощью виртуального контура. ISRN Биоинформатика (2012).