SU1392445A1 - Высокотемпературный твердомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к измерени м микротвердости при повышенных температурах . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей прибора за счет определени  анизотропных свойств материалов, повышение точности и надежности. В твердомере , содержащем вакуумную камеру 1, предметный стол 2, индентор 4, механизм 5 нагружени , узел 6 нагрева образца и индентора 4, микроскоп 7, механизм 8 перемещени  предметного стоС/ )

Description

13924А5

ла 2 от микроскопа 7 под индентор и механизм 9 перемещени  предметного стола 2 в двух взаимно перпендикул рных направлени х, механизм 5 нагруже- ни  выполнен в виде двух вакуумно-уп- лотненных коаксиально расположенных цилиндров, внешний из которых жестко

соединен с вакуумной камерой 1, а внутренний может вращатьс  вокруг своей оси и в нем закреплен на упругих элементах индентор А и установлен узел нагружени  индентора, 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к измерени м микротвердости при повышенных температурах .

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей прибора за счет определени  анизотропных свойств материалов, повышение точности и надежности.

На фиг. ( схематично представлен высокотемпературный твердомер; на фиг. 2, 3 и 4 - механизм нагружени  образца, примеры выполнени .

Высокотемпературный твердомер содержит вакуумную камеру 1, в которой расположен предметный стол 2 дл  креплени  образца 3, индентор 4, св занный с механизмом 5 нагружени  образца 3, узел 6 нагрева образца 3 и индентора 4, микроскоп 7, механизм 8 ,перемещени  предметного стола 2 от микроскопа 7 под индентор 4 и механизм 9 перемещени  предметного стола 2 в двух взаимно перпендикул рных направлени х в плоскости, перпендикул р ной оси индентора 4.

Механизм 5 нагружени  образца 3 выполнен (фиг. 2) в виде двух ваку- умно-уплстненных коаксиально расположенных элементов (цилиндров) 10 и 11 причем цилиндр 10 соединен с вакуумной камерой 1, а цилиндр 11 может вращатьс  вокруг своей оси. Внутри цилиндра 11 на упругих элементах 12 подвешен индентор 4 и установлен узел нагружени  индентора 4, состо щий из штока 13, грузов 14, опорного кулачка 15 на валу 16 и шкалы 17. Шток 13 с грузами 14 вьтолнен с воз- молностью перемещени  вверх-вниз, а вал 16 - с возможностью вращени  вокруг своей оси.

0

5

0

5

о

5

0

Механизм 5 нагружени  образца 3 может быть выполнен (фиг. 3) из немагнитного стакана 18 (например, из нержавеющей стали), соединенного с вакуумной камерой 1, магнитной втулки 19 (например, с запрессованными посто нными магнитами), котора  выполнена с возможностью вращени  вокруг своей оси, и магнита 20, установленного с возможностью вращени  вокруг стакана 18 и дл  взаимодействи  с втулкой 19.

Механизм 5 нагружени  образца 3 может быть снабжен (фиг. 4) шаговым двигателем 21, кинематически св занным линией 22 св зи с цилиндром 11 или магнитом 20, и блоком 23 управлени  шаговым двигателем 21.

Высокотемпературный твердомер работает следующим образом.

На образец 3, закрепленный на предметном столике 2, производ т внедрение индентора 4 при помощи механизма 5 нагружени  образца 3. Затем образец 3 при помощи механизма перемещени  перемеп1ают от индентора 4 к микроскопу 7, который настраивают на отпечаток индентора 4. При проведении испытаний образец 3 закрепл ют на предметном столике 2, вакуумируют камеру 1, подвод т образец 3 при помощи механизма 8 перемещени  предметного столика под микроскоп 7, предварительно настроенный на точку внедрени  индентора 4, перемеща  образец 3 в двух взаимно перпендикул рных направлени х при помощи узла 9 перемещен ни , выбирают микрообъект (зону) дл  исследований на поверхности образца, посредством механизма 8 перемещают образец под индентор 4, при помощи механизма 5 нагружени  образца путем

поворота индентора А вокруг его оси осуществл ют нужную ориентацию инден- тора относительно осей образца. Затем образец 3 и индентор 4 при помощи узла 6 нагрева нагревают до необходимой температуры и производ т внедрение ин дентора 4 в образец 3 в выбранную точку (зону) при необходимой ориентации индентора А относительно осей образца 3. Дальнейшие исследовани  производ т аналогично: не снижа  температуры , производ т выбор объекта исследовани  на поверхности образца, осуществл ют необходимую ориентацию индентора А и производ т прицельное внедрение индентора А в выбранную точку на поверхности образца.

Механизм 5 нагружени  образца работает следующим образом.

После выбора точки приложени  нагрузки (зоны дл  исследовани ) путем поворота стакана 11 относительно стакана 10 производ т поворот индентора А, подвешенного на упругих элементах 12, вокруг его оси, т.е. осуществл ют необходимую ориентацию индентора А относительно осей образца. Положение индентора фиксируют по шкале 17. Затем путем перемещени  штока 13 прикладывают нагрузку к индентору А и путем вращени  опорного кулачка 15 посредством поворота вала 16 осуществл ют внедрение индентора А в образец

Механизм 5 нагружени  образца, показанный на фиг. 3, работает следующим образом.

После выбора на поверхности образца 3 микрообъекта дл  проведени  исследований образец 3 подвод т под индентор А, который поворачивают, добива сь необходимой ориентации индентора А относительно осей образца 3. Поворот осуществл ют путем вращени  магнита 20 относительно немагнитного стакана 18, при этом поворачиваетс  магнитна  втулка 19 и подвешен111.1й на упругих элементах 12 соосно i: втулкой индентор А.

Угол поворота индентора определ ют по щкале 17. Затем, перемеща  шюк 13 к индентору прикладывают грузы 1А и путем вращени  опорного кулачка 15 посредством поворота вала 16 ствл ют внедрение индентора в зщан- ную область на поверхности обра i ;а при заданной ориентации инденто). относительно осей образца.

0

5

Механизм 5 нагружени  образца, снабженный шаговым двигателем 21, работает следующим образом.

Claims (3)

1.Высокотемпературный твердомер, содержащий вакуумную камеру, расположенные в ней предметный стол дл  креплени  образца, размещенный напротив него индентор, св занный с ним механизм нагружени  образца, узел

5 нагрева образца и индентора, расположенный вне вакуумной камеры микроскоп , механизм перемещени  предметного стола от микроскопа под индентор и механизм перемещени  предметного

0 стола в двух взаимно перпендикул рных направлени х в плоскости, перпендикул рной оси индентора, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей за счет определени  анизотропных свойств материалов, он снабжен механизмом поворота индентора в виде двух вакуумно-уплотненных коаксиальных элементов, первый из которых соединен с вакуумной камерой, а второй установлен с возможностью вращени  вокруг оси, и закрепленных на последнем и св зывающих его с соосно установленным ему индентором упругих элементов .

2.Твердомер по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повьщ1ени  точности и надежности, первый элемент выполнен в виде немагнитного стакана, второй - в виде магнитной втулки, а вне вакуумной камеры размещен магнит, охватьшающий стакан и установленный с возможностью вращени  относительно него и дл  взаимодействи  с магнитной втулкой.

3.Твердомер по пп. 1 и 2, о т - личающийс  тем, что он снабжен шаговым двигателем, кинематически св занным с вторым элементом.

5

0

5

0

5

Л

11