RU93150U1 - INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE - Google Patents

INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE Download PDF

Info

Publication number
RU93150U1
RU93150U1 RU2010100406/22U RU2010100406U RU93150U1 RU 93150 U1 RU93150 U1 RU 93150U1 RU 2010100406/22 U RU2010100406/22 U RU 2010100406/22U RU 2010100406 U RU2010100406 U RU 2010100406U RU 93150 U1 RU93150 U1 RU 93150U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
liquid
lever
metal
strength
Prior art date
Application number
RU2010100406/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Жесфина Михайловна Бледнова
Михаил Иосифович Чаевский
Анна Александровна Вожжова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ")
Priority to RU2010100406/22U priority Critical patent/RU93150U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU93150U1 publication Critical patent/RU93150U1/en

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

1. Установка для формирования на поверхности детали нанопокрытия и исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии содержит устройство для нанесения на поверхность детали нанопокрытий и устройство для исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии, причем устройство для нанесения покрытия выполнено в виде вакуумной камеры с узлом подачи охлаждающей жидкости, вакуумная камера состоит из полого охлаждаемого корпуса с патрубком для откачки воздуха и патрубком для подачи аргона и составной крышки, полость которой соединена с корпусом, на корпусе закреплена панель для термопар и датчиков давления, а внутри установлена металлическая колба с ванной, заполненной жидкометаллическим расплавом, верхний конец металлической колбы закреплен в верхней части крышки, а вокруг нее расположены нагревательные элементы, над ванной установлена металлическая труба, закрепленная в верхней части крышки с возможностью вертикального перемещения, к нижнему концу трубы прикреплена полая обрабатываемая деталь с образованием замкнутой полости, верхний конец трубы, выступающий из камеры, соединен с рычагом для вертикального перемещения и содержит патрубок для отвода жидкости, а узел для подачи охлаждающей жидкости состоит из трубки, размещаемой в полости трубы с деталью, с патрубком для подачи жидкости, устройство для исследования прочности детали состоит из рычага, соединенного со стержнем, размещаемым в полости трубы с деталью, на одном плече рычага установлен индикатор, другой конец соединен с тарелкой с грузом. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нагревательные элементы содержат 1. Installation for forming on the surface of the part of nanocoating and researching the strength of the part under linear stress state comprises a device for applying nanocoating to the surface of the part of the part in linear stress state, the device for applying the coating is made in the form of a vacuum chamber with a cooling supply unit liquid, the vacuum chamber consists of a hollow cooled case with a pipe for pumping air and a pipe for supplying argon and a composite cover, floor the spine of which is connected to the casing, a panel for thermocouples and pressure sensors is fixed on the casing, and inside there is a metal flask with a bath filled with liquid metal melt, the upper end of the metal flask is fixed in the upper part of the lid, and heating elements are located around it, a metal pipe is installed above the bath fixed in the upper part of the cover with the possibility of vertical movement, a hollow workpiece is attached to the lower end of the pipe with the formation of a closed cavity, the upper The pipe end protruding from the chamber is connected to a lever for vertical movement and contains a pipe for draining the liquid, and the unit for supplying coolant consists of a tube placed in the cavity of the pipe with the part, with a pipe for supplying liquid, a device for studying the strength of a part consists of a lever connected to a rod placed in the cavity of the pipe with the part, an indicator is mounted on one shoulder of the lever, the other end is connected to the plate with the load. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the heating elements contain

Description

Полезная модель относится к устройствам для формирования поверхностных наноструктур на металлических деталях с последующим исследованием их механических свойств и может быть использовано в машиностроении для создания защитных, упрочняющих и износостойких покрытий.The utility model relates to devices for the formation of surface nanostructures on metal parts with the subsequent study of their mechanical properties and can be used in mechanical engineering to create protective, hardening and wear-resistant coatings.

Известно устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов (патент RU №2293791). Устройство содержит камеру, состоящую из верхней и нижней частей, ампулу с жидкометаллическим раствором, расположенную в нижней камере, нагревательные устройства, теплозащитные экраны, вакуумную систему и систему наполнения камеры инертным газом. Обе части камеры по внутренним полостям стенок охлаждаются жидкостью. Технологический процесс нанесения покрытия, в данном устройстве происходит следующим образом: после герметизации камеры, достижения в ней заданного вакуума камера заполняется инертным газом. Нагрев камеры производится при помощи нагревателей. После достижения заданной температуры деталь погружается в металлический раствор, в результате чего происходит нанесение на изделие покрытия.A device for diffusion metallization in an environment of low-melting liquid metal solutions (patent RU No. 2293791). The device comprises a chamber, consisting of upper and lower parts, an ampoule with a liquid metal solution located in the lower chamber, heating devices, heat shields, a vacuum system and an inert gas filling system. Both parts of the chamber along the internal cavities of the walls are cooled by liquid. The technological process of coating in this device is as follows: after sealing the chamber, reaching a predetermined vacuum in it, the chamber is filled with inert gas. The chamber is heated using heaters. After reaching the set temperature, the part is immersed in a metal solution, as a result of which a coating is applied to the product.

Недостатком данной установки является то, что она не обеспечивает возможность совмещения процессов нанесения покрытия на деталь и испытания их на прочность.;The disadvantage of this installation is that it does not provide the possibility of combining the processes of coating a part and testing them for strength .;

Известен стенд для испытания вращающейся детали на разрыв (патент RU №2029276). Стенд содержит вакуумную разгонную камеру, привод вращения испытуемого образца, датчики, регистрирующее устройство, индукционный нагреватель для разогрева всего образца и нагреватель для локального разогрева части образца. Испытания проводят в условиях, близких к условиям эксплуатации.A known bench for testing a rotating part for breaking (patent RU No. 2029276). The stand contains a vacuum booster chamber, a rotation drive of the test sample, sensors, a recording device, an induction heater for heating the entire sample, and a heater for local heating of part of the sample. Tests are carried out under conditions close to operating conditions.

Известно устройство для испытания образцов материалов на растяжение (патент RU №2251676). Устройство состоит из элемента повышенной жесткости системы нагружения зоны локализации деформации, внутри которого расположены захваты с резьбой для крепления образцов и системы сбора и обработки информации.A device for testing samples of materials in tension (patent RU No. 2251676) is known. The device consists of an element of increased rigidity of the loading system of the deformation localization zone, inside of which grips with a thread are located for attaching samples and a system for collecting and processing information.

Данные устройства предназначены только для испытания образцов, а обработку с целью упрочнения поверхности образцов приходится проводить в других устройствах. Кроме того, в этих устройствах невозможно производить испытания полых образцов.These devices are intended only for testing samples, and processing in order to harden the surface of the samples must be carried out in other devices. In addition, it is not possible to test hollow specimens in these devices.

Задачей полезной модели является сокращение времени между нанесением упрочняющего покрытия и исследованием прочности образца с нанесенным покрытием за счет проведения этих операций в одной установке, и повышение точности испытаний за счет проведения их в условиях, близких к эксплуатационным.The objective of the utility model is to reduce the time between the application of the hardening coating and the study of the strength of the coated sample by carrying out these operations in one installation, and to increase the accuracy of the tests by conducting them under conditions close to operational.

Задача решается тем, что установка для формирования на поверхности детали нанопокрытия и исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии содержит устройство для нанесения на поверхность детали нанопокрытий и устройство для исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии, причем устройство для нанесения покрытия выполнено в виде вакуумной камеры с узлом подачи охлаждающей жидкости, вакуумная камера состоит из полого охлаждаемого корпуса с патрубком для откачки воздуха и патрубком для подачи аргона и составной крышки, полость которой соединена в корпусом, на корпусе закреплена панель для термопар и датчиков давления, а внутри установлена металлическая колба с ванной, заполненной жидкометаллическим расплавом, верхний конец металлической колбы закреплен в верхней части крышки, а вокруг нее расположены нагревательные элементы, над ванной установлена металлическая труба, закрепленная в верхней части крышки с возможностью вертикального перемещения, к нижнему концу трубы прикреплена полая обрабатываемая деталь с образованием замкнутой полости, верхний конец трубы, выступающий из камеры, соединен с рычагом для вертикального перемещения и содержит патрубок для отвода жидкости, а узел для подачи охлаждающей жидкости состоит из трубки, размещаемой в полости трубы с деталью, с патрубком для подачи жидкости, устройство для исследования прочности детали состоит из рычага, соединенного со стержнем, размещаемым в полости трубы с деталью, на одном плече рычага установлен индикатор, другой конец соединен с тарелкой с грузом, нагревательные элементы содержат устройства для ввода электроэнергии и вольфрамовые проволоки, труба соединена с обрабатываемой деталью сварным соединением.The problem is solved in that the installation for forming a nanocoating on the surface of the part and studying the strength of the part under linear stress state contains a device for applying nanocoatings on the surface of the part and a device for studying the strength of the part in linear stress state, the device for coating is made in the form of a vacuum chamber with the coolant supply unit, the vacuum chamber consists of a hollow cooled body with a pipe for pumping air and a pipe for supplying argon and a composite lid, the cavity of which is connected in the casing, a panel for thermocouples and pressure sensors is fixed on the casing, and inside there is a metal flask with a bathtub filled with liquid metal melt, the upper end of the metal flask is fixed in the upper part of the lid, and heating elements are located around it a metal pipe is installed in the bathroom, fixed in the upper part of the lid with the possibility of vertical movement, a hollow workpiece is attached to the lower end of the pipe to form of the cavity, the upper end of the pipe protruding from the chamber is connected to a lever for vertical movement and contains a pipe for draining the liquid, and the node for supplying coolant consists of a tube placed in the cavity of the pipe with the part, with a pipe for supplying liquid, a device for research the strength of the part consists of a lever connected to a rod placed in the cavity of the pipe with the part, an indicator is installed on one shoulder of the lever, the other end is connected to a plate with a load, the heating elements contain devices for Yes, electricity and tungsten wires, the pipe is connected to the workpiece by a welded joint.

На фиг.1 изображена установка для формирования на поверхности детали нанопокрытия.Figure 1 shows the installation for forming on the surface of the part nanocoating.

На фиг.2 изображена установка для исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии.Figure 2 shows the installation for the study of the strength of the part under linear stress state.

Установка состоит из полого охлаждаемого корпуса 1 вакуумной камеры, составной крышки 2, полость крышки 2 соединена с корпусом 1 через отверстие 3. Патрубок 4 служит для удаления воздуха из корпуса 1 и соединен с диффузионным насосом (не показан). Патрубок 5 служит для подачи аргона. На стенке корпуса 1 установлена панель 6 для крепления датчиков давления. Внутри корпуса 1 установлена металлическая колба 7 с ванной 8, заполненной жидкометаллическим расплавом. Вокруг колбы 7 расположены нагревательные элементы 9. Для предохранения перегрева металла корпуса от перегрева внутри камеры размещаются теплозащитные экраны 10. Над ванной 8 установлена металлическая труба 11, закрепленная через зажимной узел 12 в верхней части крышки 2 с возможностью вертикального перемещения. Нижний конец трубы 11 соединен (например, приварен) с обрабатываемой деталью 13 с образованием замкнутой полости. В верхней части труба содержит патрубок 14 для вывода охлаждающей жидкости и соединена с рычагом 15, закрепленным на крышке 2, с помощью которого возможно осуществлять вертикальное перемещение трубы 11. Узел для подачи охлаждающей жидкости в трубу 11 состоит из металлической трубки 16, размещаемой в полости трубы 11, с патрубком 17 для подачи охлаждающей жидкости. Устройство для исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии состоит из рычага 18, соединенного со стержнем 19, размещаемым в полости трубки 11 так, чтобы он упирался в дно детали 13. На одном плече рычага установлен индикатор 20 для контроля деформации детали, а другой соединен с тарелкой 21 с грузом 22.The installation consists of a hollow cooled housing 1 of the vacuum chamber, a composite cover 2, the cavity of the cover 2 is connected to the housing 1 through the opening 3. The pipe 4 serves to remove air from the housing 1 and is connected to a diffusion pump (not shown). The pipe 5 serves to supply argon. A panel 6 is mounted on the wall of the housing 1 for mounting pressure sensors. Inside the housing 1 is installed a metal flask 7 with a bath 8 filled with molten liquid metal. Around the bulb 7 there are heating elements 9. To prevent overheating of the body metal from overheating, heat shields are placed inside the chamber 10. Above the bathtub 8 there is a metal pipe 11 mounted through the clamping unit 12 in the upper part of the lid 2 with the possibility of vertical movement. The lower end of the pipe 11 is connected (for example, welded) with the workpiece 13 to form a closed cavity. In the upper part of the pipe contains a pipe 14 for outputting coolant and is connected to a lever 15 mounted on the cover 2, with which it is possible to vertically move the pipe 11. The node for supplying coolant to the pipe 11 consists of a metal pipe 16, placed in the cavity of the pipe 11, with a pipe 17 for supplying coolant. A device for studying the strength of a part under linear stress state consists of a lever 18 connected to a rod 19 placed in the cavity of the tube 11 so that it abuts against the bottom of the part 13. An indicator 20 is mounted on one arm of the lever to control the deformation of the part, and the other is connected to plate 21 with a load of 22.

Установка работает следующим образом:Installation works as follows:

После герметизации камеры включают диффузионный насос (не показан), прикрепленный к патрубку 4, для создания вакуума в установке. По достижении заданного вакуума производится заполнение камеры аргоном через патрубок 5. Далее производится нагрев ванны 8 с жидкометаллическим расплавом, размещенной в металлической колбе 7, до заданной температуры при помощи нагревателей 9. Затем открывается патрубок 17, и через него и трубу 16, размещенную в полости трубы 11, производится непрерывное охлаждение детали 13, приваренного к трубе 11. Далее с помощью рычага 15 деталь погружается в ванну 8 с жидкометаллическим расплавом. В результате из-за большого температурного градиента на поверхности раздела деталь-расплав начинается осаждение растворенного в расплаве металла на поверхность детали. По истечении определенного времени при помощи рычага 15 образец вынимают из расплава и подвергают испытанию при линейном напряженном состоянии. Для этого в трубу 11 вставляют металлический стержень 19, упирающийся в дно детали. С помощью груза 22 на тарелке 21 регулируют величину нагрузки на деталь. Индикатор 20 фиксирует степень растяжения детали через перемещение рычага 18.After sealing the chamber include a diffusion pump (not shown) attached to the pipe 4, to create a vacuum in the installation. Upon reaching a predetermined vacuum, the chamber is filled with argon through the nozzle 5. Next, the bath 8 with the liquid metal melt placed in the metal flask 7 is heated to a predetermined temperature using the heaters 9. Then the nozzle 17 is opened, and through it the pipe 16 placed in the cavity pipe 11, continuous cooling of the part 13 welded to the pipe 11 is carried out. Next, using the lever 15, the part is immersed in a bath 8 with liquid metal melt. As a result, due to the large temperature gradient at the part-melt interface, the precipitation of metal dissolved in the melt onto the surface of the part begins. After a certain time, using the lever 15, the sample is taken out of the melt and subjected to a linear stress test. For this, a metal rod 19 is inserted into the pipe 11, abutting against the bottom of the part. Using the load 22 on the plate 21 regulate the load on the part. The indicator 20 fixes the degree of stretching of the part through the movement of the lever 18.

В результате применения предложенного комплекса значительно сокращается время проведения испытаний за счет возможности нанести на поверхность детали нанопокрытие и сразу испытать эту деталь, не вынимая ее из установки.As a result of the application of the proposed complex, the test time is significantly reduced due to the possibility of applying a nanocoating on the surface of the part and immediately testing this part without removing it from the installation.

Claims (3)

1. Установка для формирования на поверхности детали нанопокрытия и исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии содержит устройство для нанесения на поверхность детали нанопокрытий и устройство для исследования прочности детали при линейном напряженном состоянии, причем устройство для нанесения покрытия выполнено в виде вакуумной камеры с узлом подачи охлаждающей жидкости, вакуумная камера состоит из полого охлаждаемого корпуса с патрубком для откачки воздуха и патрубком для подачи аргона и составной крышки, полость которой соединена с корпусом, на корпусе закреплена панель для термопар и датчиков давления, а внутри установлена металлическая колба с ванной, заполненной жидкометаллическим расплавом, верхний конец металлической колбы закреплен в верхней части крышки, а вокруг нее расположены нагревательные элементы, над ванной установлена металлическая труба, закрепленная в верхней части крышки с возможностью вертикального перемещения, к нижнему концу трубы прикреплена полая обрабатываемая деталь с образованием замкнутой полости, верхний конец трубы, выступающий из камеры, соединен с рычагом для вертикального перемещения и содержит патрубок для отвода жидкости, а узел для подачи охлаждающей жидкости состоит из трубки, размещаемой в полости трубы с деталью, с патрубком для подачи жидкости, устройство для исследования прочности детали состоит из рычага, соединенного со стержнем, размещаемым в полости трубы с деталью, на одном плече рычага установлен индикатор, другой конец соединен с тарелкой с грузом.1. Installation for forming on the surface of the part of nanocoating and researching the strength of the part under linear stress state comprises a device for applying nanocoating to the surface of the part of the part in linear stress state, the device for applying the coating is made in the form of a vacuum chamber with a cooling supply unit liquid, the vacuum chamber consists of a hollow cooled case with a pipe for pumping air and a pipe for supplying argon and a composite cover, floor the spine of which is connected to the casing, a panel for thermocouples and pressure sensors is fixed on the casing, and inside there is a metal flask with a bath filled with liquid metal melt, the upper end of the metal flask is fixed in the upper part of the lid, and heating elements are located around it, a metal pipe is installed above the bath fixed in the upper part of the cover with the possibility of vertical movement, a hollow workpiece is attached to the lower end of the pipe with the formation of a closed cavity, the upper The pipe end protruding from the chamber is connected to a lever for vertical movement and contains a pipe for draining the liquid, and the unit for supplying coolant consists of a tube placed in the cavity of the pipe with the part, with a pipe for supplying liquid, a device for studying the strength of a part consists of a lever connected to a rod placed in the cavity of the pipe with the part, an indicator is mounted on one shoulder of the lever, the other end is connected to the plate with the load. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нагревательные элементы содержат устройства для ввода электроэнергии и вольфрамовые проволоки.2. Installation according to claim 1, characterized in that the heating elements include devices for inputting electricity and tungsten wires. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что труба соединена с обрабатываемой деталью сварным соединением.
Figure 00000001
3. Installation according to claim 1, characterized in that the pipe is connected to the workpiece by a welded joint.
Figure 00000001
RU2010100406/22U 2010-01-11 2010-01-11 INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE RU93150U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100406/22U RU93150U1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100406/22U RU93150U1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU93150U1 true RU93150U1 (en) 2010-04-20

Family

ID=46275509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010100406/22U RU93150U1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU93150U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105716997B (en) A kind of high-temperature fusant detection device of physical property
CN102928332A (en) Dynamic corrosion device of high-temperature liquid medium
CN109518147A (en) A kind of production method of rotary target
CN109946324B (en) Synchrotron radiation in-situ imaging experiment solidification device
CN104084559B (en) Extrusion casting apparatus based on power ultrasonic Yu coupling pressure
CN103364296A (en) High temperature friction wear testing machine
CN106769590A (en) The anti-oxidation environment fretting wear testing stand of high temperature corrosion
CN110004277B (en) Three-chamber vacuum furnace for high-pressure gas quenching salt bath isothermal quenching and use method thereof
CN112595575B (en) Test device and method for testing various mechanical properties in high-temperature molten salt corrosion environment
CN104889371A (en) A single crystal casting furnace with vacuum induction and directional solidification
CN105642206A (en) Beryllium-water reaction device
RU93150U1 (en) INSTALLATION FOR FORMING ON THE SURFACE DETAILS OF NANO-COATINGS AND RESEARCH OF STRENGTH OF DETAILS AT LINEAR STRESS STATE
CN109506768B (en) Sound field detection method with temperature protection in high-temperature solid-liquid two-phase environment
US6471397B2 (en) Casting using pyrometer apparatus and method
CN113865984B (en) Vacuum/inert gas protection test device suitable for radioactive tubular sample
CN105080427A (en) High-temperature high-pressure water-cooled weighable reactor
CN107401922A (en) Blank heating device in aluminium alloy semi-solid thixotropic forming
CN104458474B (en) Device for testing thermal fatigue of die-casting mold
RU78785U1 (en) AUTOMATED INSTALLATION FOR FORMING THIN FILM COATINGS OF NANOSIZED THICKNESS BY THE METHOD OF MOLECULAR LAYERING
CN216208719U (en) Heat treatment simulation experiment device
CN206573421U (en) The anti-oxidation environment fretting wear testing stand of high temperature corrosion
CN203414369U (en) Cooling device of high-temperature friction-wear tester
CN104880072A (en) Electromagnetic induction aluminum alloy melting quantitative pouring integrated furnace
CN215524163U (en) Induction heating furnace for glove box
CN202655612U (en) High-vacuum secondary feeding automatic-pouring precise ingoting device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110112