Структурных изменений

Структурный синтез технологических решений базируется на выработке норм соответствия между элементами структуры изделия и элементами ТП. Структура изделия представляется как некоторая совокупность взаимосвязанных обрабатываемых областей. В качестве структурных элементов проектирования технологии используются технологические переходы. Отдельно взятые технологические переходы, как и технологические операции, не дают полной информации о закономерностях обработки изделия. Для решения задачи проектирования необходимо наряду со структурными элементами использовать элементарные планы обработки изделия. Под элементарным планом понимается структурный элемент ТП, являющийся устойчивым и неизменным при производстве различных изделий. Он образовывается этапами, операциями и переходами ТП, где под этапом следует понимать часть ТП, включающую однородную по характеру и точности обработку изделия. Этапы, операции и переходы можно рассматривать как логические средства реализации элементарных планов обработки, а оборудование, оснастку и инструмент—как технические средства ее реализации. В основе любого элементарного плана обработки лежат объективные физико-химические предпо-

Рассматривая предприятие (объединение) как объект управления, следует отметить, что оно состоит из большого числа элементов (подразделений, участков и цехов), реализующих разнообразные процессы и функции. Как организованное множество структурных элементов предприятие представляет собой производственную систему, которая использует в ходе реализации производственных процессов большую номенклатуру материалов и комплектующих изделий, значительное количество различного оборудования и средств технологического оснащения (приспособлений и инструмента) большое число рабочих и инженерно-технических работников различных специальностей, что обусловливает ее сложность как объекта управления. Предприятие как часть экономической системы (народного хозяйства) страны действует в определенной социально-экономической среде, в которой постоянно возникают разного рода изменения: меняется спрос на те или иные виды продукции; появляется потребность в новых материалах, комплектующих изделиях, видах оборудования; изменяются условия кооперирования и т. д.

Комплект автоматического регулятора состоит из следующих основных структурных элементов:

При блочном построении систем автоматического регулирования некоторые из перечисленных выше структурных элементов

Ранее в качестве структурных элементов электрической цепи рассматривались, в основном, пассивные и активные двухполюсники. При анализе радиотехнических устройств обработки сигналов часто бывает удобным вводить более сложные структурные элементы, к которым относятся, прежде всего, четырехполюсники.

Следует отметить, что целью производственного контроля является не только своевременная отбраковка дефектных изделий на различных этапах изготовления, но и обеспечение требуемого уровня качества ИМС, что достигается за счет контроля технологических операций и процессов. Такой контроль может быть осуществлен как путем измерения параметров структуры, сформированной в результате проведения технологической операции или процесса, так и путем контроля технологических режимов и параметров, характеризующих данную операцию. Производственный контроль охватывает комплекс различных физических, химических и электрических методов измерений, предназначенных для контроля параметров материалов, полуфабрикатов, структурных элементов и готовых ИМС, а также для контроля технологических режимов и параметров отдельных операций.

В качестве функциональных тестовых ячеек применяют отдельные транзисторы с различными геометрическими размерами (для определения электрических параметров в зависимости от размеров) или матрицы одинаковых транзисторов (для контроля случайных дефектов типа закорачиваний или обрывов). Специальную форму имеют тестовые ячейки для контроля параметров других операций или структурных элементов БИС (фотолитографии, диффузии, подзатворного диэлектрика и др.).

На практике наибольшее распространение получила методика статистического расчета надежности ИМС, основанная на следующих предположениях: имеются только внезапные отказы; коэффициенты режима работы ИМС являются функцией лишь положительной температуры окружающей среды, при которой теплота, выделяемая ИМС, возрастает; влияние электрического режима работы и других эксплуатационных факторов определяется соответствующими коэффициентами; формирование структурных элементов обусловлено конструктивно-технологическим исполнением ИМС. Применение данной методики изложено в последующих параграфах при расчете проектной надежности полупроводниковых и гибридных ИМС.

1. По заданной принципиальной электрической схеме и разработанной топологии определяют число /г,- структурных элементов каждого типа и число т,- типов элементов.

2. По топологии и маршрутной карте технологического процесса изготовления полупроводниковой ИМС определяют число диффузий Л^диф для изготовления структурных элементов каждого типа.

3. По топологии определяют площади структурных элементов каждого типа 5эл, 5мет и площадь кристалла 5„р.

ров, окисления кислородом воздуха и структурных изменений долговечность такого жала составляет 700. ..1000 паек, после чего его перезатачивают. Нанесение на жало химического никеля увеличивает период между заточками до 1500 паек, а гальванический никель толщиной 90 ... ... 100 мкм — до 2000 паек. В качестве перспективных материалов для паяльных жал рекомендуются медные сплавы МХН1-4, спеченный порошок сплава Си—W, в котором износо- и термостойкость вольфрама сочетаются с электропроводностью меди. Гарантированная пористость материала улучшает смачивание жала припоем.

Иногда при эксплуатации постоянные магниты в течение продолжительного времени подвергаются воздействию высоких температур. При повышенных температурах (выше 200° С) наиболее приемлемыми являются сплавы ЮНДК24 и ЮНДК35Т5, так как наряду о высокой точкой Кюри (в « 850° С) эти сплавы обладают высокой структурной стабильностью. До 500° С в этих сплавах не наблюдалось структурных изменений, влияющих на величину магнитного потока (при испытаниях в течение одного года). При более высокой температуре время работы постоянных магнитов ограничено. После специальной структурной и магнитной стабилизации постоянные магниты из сплавов

5. Установление внешних и внутренних дефектов, наличия загрязнений, примесей или посторонних включений, а также структурных изменений.

Вследствие благоприятных структурных изменений, происходящих при обработке давлением, металл получает более высокий комплекс прочностных и пластических свойств по сравнению с литым. При горячей обработке давлением, когда металл обладает большой пластичностью при малой прочности, его зерна вытягиваются и трансформируются в волокна.

На листогибочных вальцах выполняют вальцовку листовой стали для образования цилиндрических, конических, сферических и седлообразных поверхностей и кольцевую гибку (вальцовку) профильной стали (уголков, швеллеров, двутавровых балок.). На листогибочных прессах изготавливают гнутые профили и производят гибку листовой стали под углом. На роликогибочных станках производят вальцовку уголков, швеллеров и балок. Во избежание структурных изменений, появления значительного наклепа и полной потери пластических свойств стали, при холодной гибке заготовок, остаточное удлинение не должно выходить за границы предела текучести. При изготовлении гнутых профилей на листогибочных прессах внутренние радиусы закруглений для конструкций из углеродистой стали, воспринимающих статическую нагрузку, должны быть не менее 1,2 толщины листа, а для конструкций, воспринимающих динамическую нагрузку, не менее 2,5 толщины листа. Для листовых деталей из низколегированных сталей минимальные значения внутренних радиусов закругления должны быть на 50 % больше, чем для углеродистой стали.

Выводные концы катушечных групп зачищают от изоляции. Это делают, например, обжигая их в муфельной печи и, чтоб избежать структурных изменений меди, охлаждая в воде.

l.Ha предшествующих этапах экономия энергоресурсов достигалась почти целиком путем «естественного» хода развития, т. е. как побочный результат «естественных» структурных изменений и НТП в народном хозяйстве. Такой процесс продолжится и в перспективе, но его действенность существенно снизится. Это обусловлено: трудностями дальнейшего повышения коэффициента полезного действия (КПД) основных видов энергоустановок, многие из которых (особенно в производстве электроэнергии, пара и горячей воды) вплотную приблизятся к своему физическому пределу, продолжением процессов повышения энерговооруженности и улучшения условий труда и быта, повышением жизненного уровня населения, переходом к использованию более бедных природных ресурсов и увеличением глубины их переработки, а также усилением требований по охране окружающей среды. Перечисленные факторы во многом определили отмеченную в предыдущем разделе явную тенденцию к снижению абсолютной и особенно относительной величины экономии энергоресурсов. В этих условиях перевод экономики на энергосберегающий путь развития, неизбежный и единственно возможный в условиях резкого роста стоимости и капиталоемкости энергии, реализуем только при крупных целенаправленных организационных шагах и затратах капитальных, материальных и других ресурсов.

Нелинейность полученных зависимостей говорит о том, что потребность в энергоресурсах и национальный доход изменяются непропорционально. Поэтому снижение энергоемкости при повышении эффективности экономики объясняется не только ростом национального дохода, но и замедлением роста потребностей в топливе и энергии из-за благоприятных структурных изменений в народном хозяйстве.

Рассмотрим причины разрушения деталей, выполненных из стали 12X1МФ, работающих в условиях ползучести, по анализу внешних признаков, структурных изменений и морфологии разрушения.

На 1.10, в представлен пример разрушения пароперепускной трубы 0 133x17 мм в месте приварки ее к коллекторной трубе 0 325x43 мм в зоне сварного шва. Рабочая температура этой трубы 565 °С. Основной тип разрушения — клиновидные трещины, распространяющиеся по границам зерен от тройных узлов. Разрушение произошло через 65 тыс. ч эксплуатации под действием высоких компенсационных напряжений. Морфология разрушения свидетельствует о том, что по температурно-силовым условиям рассматриваемый узел работал в области а карты механизмов ползучести. Заметных структурных изменений в стали в процессе эксплуатации не произошло.

щин в корпусных деталях турбин, работающих при температурах выше 450 °С, являются процессы ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости. Поэтому основными свойствами, определяющими работоспособность литых деталей, являются жаропрочность отливок и трещиностойкость. Обе эти характеристики зависят от структурного состояния стали в исходном состоянии и степени структурных изменений в эксплуатации.