| 8406202 9216 1210 912 1ой период эволюции данной популяции.
Важный результат С. о.- совершенствование процессов онтогенеза: при сохранении неизменными признаков взрослого организма С. о. накапливает наследственные изменения, обусловливающие быстрое и надёжное развитие этих признаков. Поэтому и Шмальгаузен, и англ, биолог К. Уоддингтон рассматривают эволюционное возникновение адаптивных модификаций как результат действия С. о. Если популяция приспосабливается одновременно к разным условиям среды, то на базе данного генотипа формируется неск. каналов онтогенеза, т. е. сбалансированных комплексов морфогенетич. процессов, обусловливающих развитие фенотипа, адаптированного к тем или иным условиям. В соответствии с названными эффектами действия С. о. К. Уоддингтон и амер. биолог Ф. Добжанский различают две подформы С. о.: нормализующий отбор, охраняющий сформировавшиеся адаптации, и канализирующий отбор, под влиянием к-рого совершенствуется онтогенез.
Лит.: Шмальгаузен И. И., Факторы эволюции, 2 изд., M., 1968; его же. Проблемы дарвинизма, 2 изд., Л., 1969; Dobzhansky Т., Genetics of the evolutionary process, N. Y.- L., 1970.
А. С. Северное.
СТАБИЛИТРОН [от лат. stabilis - устойчивый, постоянный и (элек)трон ], двухэлектродный газоразрядный или полупроводниковый прибор, напряжение на к-ром при изменении (в определенных пределах) протекающего в нём тока изменяется незначительно. С. применяют для поддержания постоянства напряжения на заданном участке электрич. цепи, напр, в стабилизаторах напряжения (см. Стабилизатор электрический) - параметрических (рис. 1) либо компенсационных (в качестве опорного элемента), в импульсных устройствах, ограничителях уровня напряжения и т. д.
Рис. 1. Схема включения стабилитрона в параметрическом стабилизаторе напряжения: С - стабилитрон; Rб - балластный резистор; UВx - стабилизируемое напряжение; Uвых - стабилизированное напряжение.
Коэфф. стабилизации напряжения К, характеризующий относит, изменение напряжений на входе и выходе участка цепи [K = ([$\Delta$]Uвx/Uвx) : (Uвых/Uвых)], определяется видом вольтамперной характеристики С. (рис. 2) и величиной сопротивления балластного резистора Rб', чем характеристика положе, тем сильнее стабилизирующий эффект.
Рис. 2. Вольтамперная характеристика стабилитрона: Uст - номинальное напряжение стабилизации; Iмин и Iмакс - минимальный и максимальный токи в области стабилизации напряжения.
Действие газоразрядных С. основано на свойствах тлеющего разряда и коронного разряда. С. тлеющего разряда выполняются в виде коаксиальной или плоскопараллельной системы электродов, помещённых в баллон, наполненный инертным газом под давлением неск. кн/м2. Область значений стабилизируемого напряжения у таких С. 60-150 в, рабочий диапазон токов 5- 40 ма. С. коронного разряда выполняются обычно в виде коаксиальной системы электродов с анодом малого радиуса и катодом большого радиуса (отношение радиусов ~ 5-10); баллон С. наполнен газом (водородом) под относительно высоким давлением - от неск. кн/м2до давлений, превышающих атмосферное (100 KH/м2). Они предназначены для стабилизации высоких напряжений (~3·102 - 3*104 в) при малых токах (от ~10-2 до 1-1,5 ма).
О полупроводниковых С. см. в ст. Полупроводниковый стабилитрон.
Лит.: Каганов И. Л., Ионные приборы, M., 1972. В. С. Перелъмутер.
2431.htm
СТАЛЬ (польск. stal, от нем. Stahl), деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2% ) и др. элементами. С.- важнейший продукт чёрной металлургии, являющийся материальной основой практически всех отраслей пром-сти. Масштабы произ-ва С. в значит, степени характеризуют технико-экономич. уровень развития государства.
Историческая справка. С. как материал, используемый человеком, имеет многовековую историю. Наиболее древний способ получения С. в тестообразном состоянии - сыродутный процесс, в основе к-рого лежало восстановление железа из руд древесным углём в горнах (позднее в небольших шахтных печах). Для получения литой С. древние мастера применяли тигельную плавку - расплавление мелких кусков С. и чугуна в огнеупорных тиглях. Тигельная С. характеризовалась весьма высоким качеством, но процесс был дорогим и малопроизводительным. Таким способом изготовляли, в частности, булат и его разновидность - дамасскую сталь. Тигельный процесс просуществовал до нач. 20 в. и был полностью вытеснен электроплавкой. В 14 в. возник кричный передел, заключавшийся в рафинировании предварительно полученного чугуна в т. н. кричном горне (двухстадийный процесс с получением чугуна и последующим переделом его в С. является основой и совр. схем произ-ва С.). В кон. 18 в. начало применяться пудлингование, при к-ром, как и при кричном переделе, исходным материалом был чугун, а продуктом - тестообразный металл (крица)', качество металла при этом было выше, а сам процесс характеризовался более высокой производительностью. Пудлингование сыграло важную роль в развитии техники, однако обеспечить всё возраставшие потребности общества в С. не могло. Лишь с появлением во 2-й пол. 19 в. бессемеровского процесса и мартеновского процесса (см. Мартеновское производство), а затем и томасовского процесса стало возможным массовое произ-во литой С. В кон. 19 в. начала применяться выплавка С. в электрич. печах (см. Электросталеплавилъное производство). До сер. 20 в. главенствующее положение среди способов произ-ва С. занимал мартеновский процесс, на долю к-рого приходилось ок. 80% выплавляемой в мире С. В 50-х гг. был внедрён кислородно-конвертерный процесс, причём в последующие годы его роль резко возросла. Наряду с указанными способами массового произ-ва С. развиваются более дорогие и менее производит, способы, позволяющие получать особо чистый металл высокого качества: вакуумная дуговая плавка (см. Дуговая вакуумная печь), вакуумная индукц. плавка, электрошлаковый переплав, электроннолучевая плавка, плазменная плавка (см. Плазменная металлургия).
Структура и свойства стали. К С. как важнейшему материалу совр. техники предъявляются разнообразные требования, что обусловливает большое число марок С., отличающихся по хим. составу, структуре, свойствам. Осн. компонент С.- железо. Свойственный железу полиморфизм, т. е. способность кристаллич. решётки менять своё строение при нагреве и охлаждении, присущ и С. Для чистого железа известны 2 кристаллич. решётки- кубическая объёмноцентрированная ([$\alpha$]-железо, при более высоких темп-рах [$\delta$]-железо) и кубическая гранецентрированная ([$\gamma$]-железо). Темп-ры перехода одной модификации железа в другую (910 0C и 1400 0C) паз. критич. точками. Углерод и др. компоненты и примеси С. меняют положение критич. точек на температурной шкале. Взаимодействие углерода с модификациями железа приводит к образованию т. н. твёрдых растворов. Растворимость углерода в [$\alpha$]-железе весьма мала; этот раствор паз. ферритом. В -у-железе, существующем при высоких темп-pax, растворяется практически весь углерод, содержащийся в С. (предел растворимости углерода в [$\gamma$]-железе 2,01%); образующийся раствор наз. аустенитом. Содержание углерода в С. всегда превышает его растворимость в [$\alpha$]-железе; избыточный углерод образует с железом хим. соединение - карбид железа РезС, или цементит. T. о., при комнатной темп-ре структура С. состоит из частиц феррита и цементита, присутствующих либо в виде отд. включений (т. н. структурно-свободных феррита и цементита), либо в виде тонкой механич. смеси, наз. перлитом. Общие сведения о температурных и концентрационных границах существования фаз (феррита, цементита, перлита и аустенита) даёт диаграмма состояния сплавов Fe - С (см. Железоуглеродистые сплавы).
Для феррита характерны относительно низкие прочность и твёрдость, но высокие пластичность и ударная вязкость. Цементит хрупок, но весьма твёрд и прочен. Перлит обладает ценным сочетанием прочности, твёрдости, пластичности и вязкости. Соотношение между этими фазами в структуре С. определяется гл. обр. содержанием в ней углерода; различные свойства этих фаз и обусловливают многообразие свойств С. Так, С., содержащая ~ 0,1 % С (в её структуре преобладает феррит), характеризуется большой пластичностью; С. этого типа используется для изготовления тонких листов, из к-рых штампуют части автомоб. кузовов и др. деталей сложной формы. С., в к-ройсодержится ~0,6% С, имеет обычно перлитную структуру; обладая повышенной твёрдостью и прочностью при достаточной пластичности и вязкости, такая С. служит, напр., материалом для ж.-д. рельсов, колёс, осей. Если С. содержит ок. 1% С, в её структуре наряду с перлитом присутствуют частицы структурно-свободного цементита; эта С. в закалённом виде имеет высокую твёрдость и применяется для изготовления инструмента. Диапазон свойств С. расширяется с помощью легирования, а также термической обработки, химико-термической обработки, термомеханической обработки металла. Так, при закалке С. образуется метастабильная фаза мартенсит - пересыщенный твёрдый раствор углерода в [$\alpha$]-железе, характеризующийся высокой твёрдостью, но и большой хрупкостью; сочетая закалку с отпуском, можно придать С. требуемое сочетание |
