Способ определения поверхностной энергии границ раздела зерен в металлах

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам исследования поверхностной энергии металлов и сплавов , и может найти применение при определении поверхностной энергии границ раздела зерен в металлах для упрощения способа и одновременного получения информации о циклической прочности металлов. Целью изобретения является упрощение способа путем исключения необходимости проведения дополнительных независимых измерений параметров зерен. Способ заключается в следующем. Образцы разрушают циклической нагрузкой. Измеряют число циклов, необходимых для разрушения образца, и напряжение разрушения. Поверхностную энергию границ раздела зерен в металлах рассчитьшают с помощью выражения 6 1,01-10 3-п;б; .V(l )/ /le-Jv - мож/м, где п - число циклов до разрушения образца; j(j - амплитуда механической нагрузки , МПа; V - объем одного атома металла , см ; Е - модуль упругости, МПа; о(. - температурный коэффициент объемного расширения металла, град; Т - температура образца, град4 G S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (594 G 01 N 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4169973/24-25 (22) 30.12.86 (46) 30.11.88. Вюл. Ф 44 (7l) Андроповский авиационный технологический институт (72) А.Я.Ларионов и А.А,Жуков (53) 543.542(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР и 940010, кл. G 01 N 13/02, 1981.

Миссол В, Поверхностная энергия раздела фаз в металлах. М.: Металлургия, 1978, с. 91 119. (54) CJIOCOR ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЭНЕРГИИ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА ЗЕРЕН В

NE TAJlJ1AX (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к способам исследования поверхностной энергии металлов и сплавов.и может найти применение при определении поверхностной энергии границ раздела зерен в металлах для упрощения способа и одновременного получения информации о циклической прочности металлов. Целью изобретения является упрощение способа путем исключения необходимости проведения дополнительных независимых измерений параметров зерен. Способ заключается в следующем. Образцы разрушают циклической. нагрузкой.

Измеряют число циклов, необходимых для разрушения образца, и напряжение разрушения. Поверхностную энергию границ раздела зерен в металлах рассчитывают с помощью выражения

° T 4

/16 Я . Е) / (щ1ж/м ), где п — чис ло циклов до разрушения образца;

G< — амплитуда механической нагрузки, ИПа; V — объем одного атома металла, см; Š— модуль упругости, М1а;

ah â температурный коэффициент объемного расширения металла, град; Т— температура образца, град.

1441268

Подстановка измеренных величин

n, b, Т и справочных величин V, Е, „о в выражение (1) дает величину

610 мДж/м

Формула и з обре т е н и я где 6< амплитуда механической нагрузки, МПа; число. циклов до разрушения образца; модуль упругости, MIla; температурный коэффициент объемного расширения металла, град а температура образца, С; объем одного атома металз ла, см

Составитель А. Кощеев

Техред И.Дидык Корректор Г. Решетняк

Редактор Т. Лазоренко

Заказ 6280/46

Тираж 847

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к контроль,но-измерительной технике, а именно к способам определения поверхностной энергии твердых тел, и может найти применение в материаловедении при решении технологических вопросов сварки, механической обработки и т.д.

Целью изобретения является упро- 1п щение способа путем исключения необходимости проведения дополнительных независимых измерений параметров зерен.

Пример. Определяли поверх- 15 ностную энергию границ раздела зерен поликристаллической меди. Стандарт.ные образцы круглого сечения подвергали устапостным испытаниям на установке УКИ-10М при комнатной темпера- 20 туре (Т =- 20 С). К образцу прикладывали циклическую нагрузку с частотой

50 Гц по симметричному пилообразноциклу при постоянной амплитуде

Измеряли количество циклов и не- 25 обходимое для разрушения образца.

Среднее значение и для четырех образцов составило 1,0 10 . Поверхностную в энергию границ раздела зерен рассчитывали с помощью выражения 30

64 1/3 . 10 (3 n ° Я Ч(1 +PT))

Э 1 6ЮЕ (1) где б - амплитуда нагрузки, МПа;

Š— модуль упругости меди, МПа; 35

/З вЂ” температурный коэффициент объемного расширения меди, град

Т вЂ” температура образца, С;

V — объем. одного атома меди, з см

140 МПа.

Способ определения поверхностной энергии границ раздела зерен в металлах, заключающийся в приложении механической нагрузки к образцу металла до его разрушения, измерении параметра, характеризующего механическую нагрузку, и расчете поверхностной энергии, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа путем исключения необходимости проведения дополнительных независимых измерений параметров зерен, к образцу прикладывают циклическую нагрузку с постоянной амплитудой по симметричному пилообразному циклу, измеряют число циклов, необходимое для разрушения образца, а поверхностную энергию границ раздела зерен 6 рассчитывают с помощью выражения З.и ° 6д V(I +, Т1

d . I 0 I ° 1 0 (= — — -"- „

1 !6 F

) м! а/и

1 Ф