ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Установки для микроструктурного исследования металлов и сплавов при нагреве и растяжении из "Тепловая микроскопия материалов " Ниже рассматривается отечественная аппаратура для высокотемпературной металлографии, главным образом разработанная при участии автора и выпу-114 скаемая серийно. [c.114] Данная установка представляет собой модификацию аппаратуры типа ИМАШ-5 [2 3 46 47] . Она отличается, во-первых, улучшенными условиями нагружения образца и, во-вторых, более совершенной системой защиты смотрового стекла от напыления. Максимальное растягивающее усилие при работе с постоянной нагрузкой составляет 500 кгс, что дает для принятых размеров образца величину начальных растягивающих напряжений свыше 50 кгс/мм , а принятая система защиты смотрового стекла позволила повысить температуру испытания до 1500° С. [c.115] Установка ИМАШ-5С-65 является первой отечественной серийной установкой для высокотемпературной металлографии, производство которой в 1965 г. было освоено Фрунзенским заводом контрольно-измерительных приборов. Эта установка предназначена для прямого наблюдения, фотографирования и киносъемки микроструктуры металлических образцов при нагреве их до 1500° С (но не выше 0,8 температуры плавления изучаемого материала) и при различных режимах растяжения в вакууме и защитных газовых средах. Исследованию подвергается плоский образец с рабочим сечением 3X3 мм и длиной рабочей части 46 мм. Нагревают образец, пропуская через него электрический ток промышленной частоты и низкого напряжения. Для измерения температуры используют платинородий-платиновые проволочные термопары. Точность измерения и регулирования температуры составляет 0,5%. [c.115] Деформирование образцов осуществляют по двум схемам нагружения а) при принудительном растяжении образца (с изменением скорости перемещения захвата от 0,03 до 4200 мм/ч) б) с постоянной нагрузкой на образец (с регулируемой скоростью нагружения и максимальным растягивающим усилием 500 кгс). [c.115] Тензометрическая схема для определения нагрузки обеспечивает измерение действующих на образец растягивающих усилий с точностью не менее 1%. [c.115] Степень разрежения в рабочей камере составляет 1 10 —1 10 мм рт. ст. при холодном образце. Допускаемое натекание в рабочую камеру не превышает 5-10 мм рт. ст.-л/с. В установке предусмотрена также возможность проводить испытания в защитных газовых средах при избыточном давлении 0,2 ати. [c.115] Для наблюдения и фотографирования микроструктуры образца служит вертикальный металлографический микроскоп типа МВТ с объективами ОХ-33 (или ОС-39), ОСФ-16 и ОСФ-22 (допускается также использование зеркально-линзового объектива МИМ-13-С0), фотоокулярами Х7, ХЮи X 17, а также микрофотонасадками МФН-8 и МФН-12. При исследовании микроструктуры получают максимальное полезное увеличение в 420 раз. [c.115] Перед испытаниями на полированную поверхность в средней части образца наносят отпечатки алмазной пирамиды. Эти отпечатки служат ориентирами при фиксировании одного и того же участка поверхности образца во время наблюдения и фотографирования микроструктуры, а также при определении удлинения образца в процессе растяжения на выбранной базе измерения. [c.116] На рис. 58 изображена принципиальная схема установки ИМАШ-5С-65. Ниже рассматриваются конструкция рабочей камеры и нагружающего устройства при испытаниях с регулируемой скоростью растяжения, т. е. при постоянной скорости перемещения захвата (рис. 58, а), а также особенности нагружающего устройства при проведении испытаний с постоянной нагрузкой на образец (рис. 58, б). Исследуемый образец 1 помещен в вакуумной камере, состоящей из корпуса 2 и крышки 3, снабженных системой водяного охлаждения. Внутренняя поверхность вакуумной камеры хромирована и отполирована. [c.116] На крышке камеры находится металлографический микроскоп 4 типа МВТ. При установке и извлечении образца крышку поднимают и опускают с помощью ручного домкрата. [c.117] Воздух входит в камеру (при загрузке и извлечении образца) и в насос (после его остановки) через вакуумный вентиль. Для поглощения влаги из вводимого через систему откачки воздуха на впускном патрубке вентиля установлен силикагелевый осушитель. [c.118] Остаточное давление в рабочей камере измеряется манометрическими лампами 10 типа ЛТ-2 и 11 типа ЛМ-2. Лампы 10 и 11 соединены с вакуумметром типа ВИТ-1А-П. [c.118] Для проведения испытаний в защитных газовых средах (например, в очищенном аргоне) при избыточном давлении до 0,2 ати в центре рабочей камеры имеется отверстие, через которое подается газ выпускается газ через крестовину системы откачки. [c.118] Нагрев образца. Образец нагревается электрическим током промышленной частоты и низкого напряжения, подводимым от силового однофазного трансформатора через герметизированные в корпусе водоохлаждаемые электроды и гибкие медные шины, соединенные с захватами 12 и 13 из жаропрочного сплава. Для измерения температуры в различных зонах образца служат три платинородий-платиновые термопары из проволоки диаметром 0,3 мм (на рис. 58, а условно показана одна термопара 14), введенные в вакуумную камеру через герметизирующее уплотнение 15. Спаи термопар при помощи точечной электросварки прикрепляются к боковой поверхности в средней части образца. [c.118] Выводы термопар с помощью шестипозиционного переключателя подключаются поочередно к электронному автоматическому потенциометру типа ЭПП-09. Через потенциометр включается и выключается напряжение, подводимое от регулятора к первичной обмотке силового трансформатора. [c.118] При электронагреве в результате охлаждающего действия захватов по длине образца возникает градиент температуры. Установлено, например, что при нагреве образцов никеля сечением 3x3 мм в интервале температур 400—1000° С протяженность горячей зоны, имеющей постоянную температуру (в пределах точности показаний применяемых измерительных приборов), составляет 15—6 мм. [c.118] Нагружающее устройство при испытаниях с регулируемой скоростью растяжения. Для передачи растягивающего усилия образцу, помещенному в вакуумную камеру, а также для измерения нагрузок в патрубках корпуса рабочей камеры служат полу-томпаковые сильфоны 16 и 17, через которые проходят водоохлаждаемые тяги. Сильфоны электрически изолированы от корпуса в зонах сопряжения, а тяги — в накидной и нагружающей гайках. [c.118] Привод нагружающего устройства состоит из коробки скоростей 18, приводимой в действие электродвигателем 19 типа АОЛ 21-4 через сменную промежуточную зубчатую пару 20 с регулируемым передаточным отношением. Коробка скоростей соединена телескопическим шарнирным валом 21 с парой конических зубчатых шестерен 22 I = 1), вращающих через кулач-118 ковую муфту нагружающую гайку. [c.118] Коробка скоростей состоит из червячной пары, двух блоков шестерен с регулируемым передаточным отношением (по шесть шестерен в каждом блоке) и зубчатой пары (г = 1,5), связанной с выходным валом. Скорость вращения выходного вала изменяется ступенчато, причем каждая ступень обеспечивает изменение скорости в 2,5 раза. Кроме того, в пределах каждой ступени можно дополнительно регулировать скорость вращения выходного вала коробки скоростей, меняя передаточное отношение промежуточной пары 20. Привод нагружающего устройства установки обеспечивает получение 104 различных скоростей вращения. [c.119] Вернуться к основной статье