SU356536A1 - Установка для изучения структурных изменений тугоплавких металлов и сплавов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области исследовани  методами рентгеноструктурного анализа фазовых и ст1ру кту|рных изменений в металлах и сплавах в процессе их деформации при испытании на раст жение в вакууме либо других средах при различных тем пературах.

Предлагаема  установка может примен тьс  в научно-иоследовательских уч1реждени х и заводских лаборатори х дл  изучени  механических свойств материалов при высоких температурах.

Установка позвол ет проводить исследовани  структурных изменений иопытуемото материала в процессе нагрева, приложени  на1пруз1ки, деформации образца при высоких тем1пературах в вакууме или другой среде.

В насто щее врем  нет установки, на которой было бы воз1мож но п-роводить вьисоко .температурные механические испытани  материала в закрытых камерах и одновременно .исследовать ст1руктурные изменени , происход щие в материале испытуемого О|бразца. Рептгеноструктурные исследовани  обычно провод тс  «а образцах после сн ти  их с иСПытаии .

Недостатком таких исследований  вл етс  то, что испытуемый образец на врем  проведени  рентгеноструктурных исследований на различных стади х деформации снимаетс  с испытаний и исследуетс  не в нагруженном состо нии и не в рабочих услови х, а при комнатной температуре, когда благодар  релаксационнЫМ процессаМ состо ние материала может сущесивешю измен тьс .

5 Кроме того, три таком способе исследований невозможно следить за динамикой структурных изменений, происход щих в материале а процессе деформации.

Целью изобретени   вл етс  создание

10 установки дл  проведени  высокотемпературных механических испытаний, на которой можно было бы проводить в процессе испытаний изучение механизмов высокотемпературной деформации, использу  возможности

5 рент1геноструктурного анализа. Нацример: исследование фазовых превращений, измерение парамет1ров кристаллической решетки, внутренних напр жений 1, II и III рода поликристалличеоких материалов; исследование разо0 риеццации зерен и субзерен, процессов полигрнизации и рекристаллизации полиюристаллических материалов с большой величиной зерна О 100 мк); исследование субструктуры монокристаллов.

Согласно изобретению, поставленна  цель достигаетс  тем, что специально разработанное рентгеновское устройство совмещаетс  с машиной, предназначенной дл  высокотемпературных механических испытаний матес целью приближени  ее к испытуемому образцу монтируетс  на передней крышке испытательной машины таким образом, чтО:бы рентгеновский луч через специально сделанное в крышке бериллиевое окно нап.равл лс  на вьгбраганый участок образца, а отраженные лучи попадали на рентгено1В.акую плевку, расположенную перед окном. Установка снабжена механизмом вертикального перемещени  ндоль обраэца и мехаииз-мом поворота вокруг горизонтальной оси.

Дл  получени  большей информации ис ,пользуетс  метод качающегос  рентгеновского пучка.

На чертеже схематически изо бражена предлагаема  установка.

Она содержит вакуумную камеру / с ио .мещенным в нее 2, бериллиевое окно 5, ИСТОЧ1НИК 4 рентгеновского излучени , плоскую кассету 5, цилиндрическую кассету 6, каретку 7, юривОЛинейные направл ющие 8, коллиматор 9, подвижную шайбу 10, обойму 111, механизм 12 перемещени  каретки,, направл ю1щие 13 механизма вертикального перемещени , ползуны 14, винтовое соединение 15, захваты 16 механизма нагружени  образца, напреватели /7, переднюю крышку 18 и фиксатор 19.

Рентгеновско-е устройство, состо щее Из источника .рентгенокскОго, излучений 4, кассет 5 и б, коллиматора 9, монтируетс  на пе ,редней крышке 18 камеры 1 такшм образом, что с целью наотройаки ее на исследование .различных участков испытуемого образца 2 оно имеет возможность перемещатьс  вдоль оси Обраэца по «управл ющим 13 при, помощи винтового соединени  /.5 и поворачиватьс  относительно горизонтальной оси в объеме // на подвижной шайбе 10. Кроме того, источник рентгенов1ско1го излучени  с плоской кассетой может перемещатьс  вместе с кареъкой 7 по юриволи ейным направл ющим 8, с целью изменени  угла наклона падаю ..щего рентгеновского пучка к оси образца в пределах +20°, а также обеспечивать синхронное качание рентгеновской трубки и плоской кассеты в пределах +10°, при помощи кулачкового механизма IS. Это осуществл етс  за шет того, что рентгеновска  трубка установлена на каретке 7, котора  может Пвремещатьс и закрепл тьс  фиксатором 19 на криволинейных направл ющих 8. Синхронное качание каретки и кассеты 5 осуществл етс  кулачкавым .механизмом 12.

Н-астроЙ ка источника рентгеновского излучени  на желаемую точку исследуемого

ооразца осуществл етс  поворотом подвижной шайбы /О в обойме // ,в плоскости, параллельной оси образца, и вертикальным перемещением обоймы 1,1 в направл ющих 13 с полющью винтового соединени  15. .

Усиройство работает следующим, образом. Рентгеновский пучок через коллиматор 9 и вакуум1но-|плотное бериллиевое окно 3 направл етс  на исследуемый образец. Отраженные лучи через то же окно попадают на рентгеновскую, плен.ку,,: помещенную в кассетах 5 или 6. Изучение фазовых превращений, измерение лдраметров кристаллической р,ещетки , внутренних напр жений. I, II и III родов мелкозернистых поликристаллических материалов осуществл етс  методом отраженного рентгеновского пучка. Дл  этого каретка 7 закрепл етс  в нулевое положение, ври котором рентгеновский пучок направлен

перпендикул рно к поверхности образца. В этом случае кассета 5 может либо качатьс , лвбо вращатьс  вокруг своей оси. Изучение разориентировок субзерен в поликристаллах с большой величиной зерна и монокристаллических материалов, полигонизации и рекрИ1Сталлиза1ЦИИ, происход щей в процессе натр ев а и деформации, .проиэводнтс  методом качающегос  относительно исследуемого участка образца .рентгеновского луча. Дл 

этого включаетс  двигатель с кулачковым механизмом, придающий каретке с рентгеновской трубкой ,и плоской кассетой равномерное возвратно-поступательное движение. Иеремещение каретки 7 по криволинейным

направл ющим 8 периодически измен ет угол падени  рентгеновского пунка, но не приводит к смещению рен11геновокого пучка с выбранного участка образща.

Предмет и, з о б р е т е н и  

Установка дл  изучени  структурных изменений тугоплав ких металлов и сплавов при высокотемпературеой двфор.ма|Ции в ва.кууме или других средах, содержаща  рабочую камеру с расположенным на передней К1рышке бериллневым окном, механизм нагружени , захваты дл  образ1ца, нагреватели, механиэмы измерений и регистрации показаний, отличающа с  тем, что, с целью исследовани  структуры 0|браэца в, процессе испытаний , на передней крышке рабочей камеры смонтировано устройство дл  рентгеновского анал1И|за с механизмом вертикального rieремещени  этого устройства вдоль образца и механизмом поворота, его- вокруг горизонтальеой оси.

13

IS