Установка для изучения структурных изменений тугоплавких металлов и сплавов

 

Союз Саветскит

Сацизлистическик

Республик

О П И С А Н- И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 07.XI I.1970 (№ 1600829/26-25) М. Кл. 6 0ln 23/20 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания IЗ.XII.1972

Квинтет по делзкт изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Ъ ДК 621.386(088.8) Авторы изобретения А. Г. Аракелов, Б. П. Колесников, В. А. Кононенко, А. Н. Лукьянов, В. В. Малов, Л. 3. Поляк, А. Н. Розанов и Б. В. Титов

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ

ИЗМЕН ЕН И Й ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к области исследования методами рентгеHocTlpóêòóðíoòо анализа фазовых и cTlp) ктурных изменений в металлах и сплавах в лроцессе их деформации при испытании на растяжение в вакууме либо других средах при различных температурах.

Предлагаемая установка может применяться в научно-исследовательских уч реждениях и заводских лабораториях для изучения механических свойств материалов при высо.ких температурах.

Установка позволяет проводить исследования структурных изменений испытуемого материала в процессе нагрева, приложения напрузки, деформации образца при высоких температурах в вакууме или другой среде.

В настоящее время нет установки, на которой было бы возможно проводить вьвсокотеипературные механические испытания материала в закрытых камерах и одновременно исследовать спруктурные изменения, происходящие в материале испытуемого образца.

Рентгеноструктурные исследования обычно проводятся на образ цах после снятия их с испытания.

Недостатком таких исследований является то, что испытуемый образец на время про.ведения рентгеноструктурHblx исследований на различ ных стадиях деформации снимается с испытаний и исследуется не в нагруженном состоянии и не в рабочих условиях, а при комнатной температуре, когда благодаря релаксационным процессам состояние материала может суIUecTIBCHIHo изменяться.

Кроме того, пфи таком спосоое исследований невозможно следить за. динамикой структурных изменений, происходящих в материале в. процессе деформации.

Целью изобретения я вляется создание

10 установки для проведения высокотемпера турных механических испытаний, на которой можно было бы проводить в п роцессе испытаний изучение механизмов высокотем пературной деформагции, и пользуя возможности

15 ренпгеноструктурного анализа. Например: исследование фазовых превращений, измере ние паразтепров кристаллической решетки, внутренних напряжений I, II u III рода полнкристаллических материалов; нс ледование разо2О. риецтации зерен и субзерен, процессов полнгониза ции и рекристаллизации полик ристаллических материалов с большой величиной зерна () 100 як); исследование субструктуры монокристаллов.

Согла сно изобретению, поставленная цель достигается тем, что cïåöèàëüíî разработан ное рентгеновское устройство совмещается с MB|LUHHQH, п редназначен ной для высокотемпературных механических испытаний матеЗО риалов. При этом рентгеновская установка и

356536

45 с целью приближения ее к испытуемому образцу монтируется на передней крышке испытательной машины таким о бразом, чтобы рентгеновский луч через специально сделанное в крышке бериллиевое окно направлялся на выбранный участок абразца, а отраженные лучи попадали на рентгено вс кую пленку, расположенную перед окном. Установка снабжена механизмом вертикального перемещения вдоль образца и механизмом поворота вокруг горизонтальной оси.

Для получения большей информации ис,пользуется метод качающегося рентгеновско го пучка.

На чертеже схематически изображена предлагаемая установка.

Она содержит вакуумную камеру 1 с iïî,мещеHHbIM в нее образцом 2, бериллиевое окно 8, источник 4 рентгеновского излучения, плоскую кассету 5, цилиндрическую кассету

6, каретку 7, криволинейные на правляющие

8, коллиматор 9, подвижную шайбу 10, обойму lil, механизм 12 перемещения каретки, направляющие 18 механизма вертикального перемещения, ползуны 14, винтовое соединение 15, захваты 16 механизма натружения образца, нагреватели 17, переднюю крышку

18 и фиксатор 19.

Рентгеновское устройство, состоящее из источника .рентгеновского. излучений 4, кассет 5 и 6, коллиматора 9, монтируется на пе,редней крыппке 18 камеры 1 таким о бразом, что с целью настройки ее на исследование

;различных участков испытуемого о бразца 2 оно имеет возможность перемещаться вдоль оси образца по на пра вляющим И при помощи винтового соединения 15 и поворачивать ся относительно горизонтальной оси в объеме 11 на подвижной шайбе 10. Кроме того, источник рентгеновского излучения с плоской кассетой может перемвщаться вместе с кареткой 7 по криволинейным направляющим

8, с целью изменения угла наклона падающего рентгеновского пучка,к оси образца в пределах +20, а также обеспечивать синхронное качание ренттеновской трубки и плоской кассеты в пределах +10, при помощи .кулачкавого механизма li2. Это осуществляется за счет тото, что рентгеновская тру|бка установлена на каретке 7, которая может перемещаться и за крепляться фиксатором 19 на криволинейных направляющих 8. Синхронное качание каретки и кассеты 5 осуществляется .кулачковым .механизмом 12.

Настройка источника рентгеновского излучения на желаемую точку исследуемого

15 го

25 ао

35 образца осуществляется поворотом подвижной шайбы 10 в olбoйме 11 в плоскости, параллельной оси образца, и вертикальным перемещением обоймы 11 в напра|вляющих 18 с по мощью винтового соединения 15.

Устройство работает следующим образом.

Рентгеновский пучок через коллиматор 9 и вакууNlHо-плотное бериллиевое окно 8 направляется на исследуемый образец. Отраженные лучи через то же окно попадают на рентгеновскую пленку, помещенную в кассетах 5 или б. Изучение фазовых превращений, измерение параметров иристаллической решетки, внутренних напряжений 1, II u III родов мелкозернистых поликристаллических материало в осуществляется методом отра женного рентгеновского пучка. Для этого каретка 7 закрепляется в нулевое положение, лри котором рентгеновский пучок направлен пер|пендикулярно к поверхности образца.

В этом случае кассета 5 может либо качаться, ли бо вращаться вокруг своей оси. Изучение разориентировок,субзерен в поликристаллах с большой величиной зерна и монокристаллических ма териалов, полигонизации и рекрысталлизации, происходящей в процессе натрева и деформации,,производится методом качающегося относительно исследуемого участка образца .рентгеновското луча. Для этого включается двитатель с кула чксвым механизмом, придающий каретке с рентгеновской трубкой и плоской кассетой равномерное возвратно-поступательное движение.

Перемещение каретки 7 по криволинейным направляющим 8 периодически изменяет угол падения .рентгеновского пучка, но не при водит к смещению рентгеновского пучка с выбра нного участка образца.

Предмет изобретения

Установка для изучения структурных изменений тугаплааких металлов и сплавов при высокотемпературной деформации в вакууме или других средах, содержащая рабочую камеру с расположенным на передней ирышке бериллиевым ок ном, механизм нагружения, захваты для образца, на греватели, механиэмы измерений и регистрации показаний, отличающаяся тем, что, с целью исследования структуры о бразца в про)цессе испытаний, на передней, крышке рабочей камеры смонтированно устройство для ренттенонского анализа с механизмом вертикального перемещения этого устройства вдоль образца и механизмом поворота его вокруг горизонтальной оси.

356536

Составитель Л. Мягченкова

Редактор Н. Коляда

Корректор О. Тюрина

Техред А. Евдонов

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 559/2069 Изд. № 1596 Тираж 406 Подписное

ЦНИИГ1И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5