SU42729A1 - Устройство дл одновременного микроскопического и термического анализа металлов и их сплавов - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство предназначено дл  одновременного микроскопического и термического анализа металлов и их сплавов (см., напр, статью: Hans Esser und Cornelius - Gefugenuntersuchung beiTemperaturen bis 1100° в „Stahl und Eisen за 1933 г. 20, стр. 532-535) при помоыди металлографического микроскопа с приспособлением дл  съемки микроструктуры на кинопленке и устройства дл  исследовани  устанавливаемых перед объективом микроскопа образцов диференциальным методом с автоматической регистрацией кривых термического анализа на поверхности вращающегос  барабана.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что с целью синхронизации вращени  барабана, на котором производитс  регистраци  кривых термического анализа, с передвижением кинопленки в камере, которой снабжен металлографический микроскоп, барабан и механизм передвижени  кинопленки св заны с передачей с одним, привод щим их в движение, механизмом, напр, часовым или электродвигателем.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства; фиг. 2-общий вид устройства; фиг. 3-схему установки образца,- фиг. 4-механизм дл  передачи вращени  регистрирующему барабану и механизму дл  передвижени  кинопленки.

(212)

Предлагаемое устройство дл  одновременного микроскопического и термического анализа металлов и их сплавов состоит (фиг. 1-3) из металлографического микроскопа (см. промышленный образец № 4933), нагревательной печи с внутренней нихромовой или платиновой обмоткой, помещенной в специальном кожухе с вод ным охлаждением на предметном столике микроскопа, автоматического двойного зеркального гальванометра типа Саладина; различных дополнительных приспособлений: плоских зеркал , трансформатора, магазинов сопротивлени , гальванометра, баллона с азотом и др., и специального устройства, работающего от одного и того е часового механизма барабана дл  автоматического вращени  киноплёнки, экспозиции и регистрации времени на барабане . На станине 17 (может быть изготовлен полой из чугуна отливкой) установлен раздвижной тубус 18 микроскопа, снабженный винтом 20 и микрометрическим винтом 21 дл  его подъема. Тубус 18 имеет окул р 22, служаЕций дл  наблюдени  микроструктуры глазом, а внутри тубуса установлены под углом 45° к его оси два плоских зеркала или тонких стекла 23 и 15, из которых зеркало 23 служит дл  направлени  световых лучей в окул р 22, а зеркало /5-дл  освещени  образца отраженным светом от

электрической лампы 75 и при бальших увеличени х замен етс  призмой. Зеркало 23 с окул ром 22 должны иметь возможность выдвигатьс  из тубуса микроскопа в случае работы с зеркалом при фотографировании. Электрическа  лампа J3 заключена в кожух 12, снабженный вентилирующим приспособлением , отверстием с диафрагмой дл  пропускани  световых лучей к зеркалу 19, конденсатором и светофильтром,  вл ющимис  с лампой 13 и зеркалом 75 осветительной системой микроскопа. Дл  установки лампы 13 имеетс  регулировочный винт 14, а дл  ее выключени - выключатель 24. В нижней части тубус 18 снабжен проекционным окул ром 29 со световым затвором, позвол ющим производить съемку микроструктуры на кинопленке при помощи фотокамеры 28, имеющей счетчик 25, типа известных, указывающий номер сн той микрофотографии . Винт 26 дл  продвижени  кинопленки соединен с гибким валом 27 или цепной передачей дл  автоматического вращени  его при работе с устройством. При обычных металлографических исследовани х винт 26 может поворачиватьс  от руки. Фотокамера установлена на основании станины 77 микроскопа. Станина 77 микроскопа снабжена подъемной частью 76, несущей столик микроскопа, установленный над расположенным под ним и обращенным вверх объективом 10 микроскопа, и дл  подъема столика имеющей зубчатую рейку и подъемный винт 77. Столик микроскопа снабжен нагревательной обмоткой 2 вследствие необходимости производить нагрев исследуемого образца при различных скорост х охлаждени . По мнению автора, эта обмотка должна быть из тонкой проволики (платиновой или хромо-никелевой), подвешенной на кварцевых трубках. В случае необходимости микроскопического и термического изучени  процесса закалки стали желательно производить нагрев образца с помощью трубчатой медной спирали током высокой частоты; это позволит сравнительно быстро охлаждать образец пропуском воды через спираль, охлажда  усиленной подачей воды корпус нагревательного устройства и пропуска  струю холодного азота. Нагревательна  обмотка окружена

кожухом 3 с разъемной крышкой 5, изолирующим допуск наружного воздуха и снабженным специальным проточным вод ным охлаждением разъемного типа. При обыкновенных металлографических исследовани х этот корпус может быть заменен обычным предметным столиком микроскопа. Дл  возможности охлаждени  исследуемого образца протекающей водой кожух 3 снабжен подвод щей и отвод щей воду трубками 6, а дл  возможности исследовани  образцов в атмосфере азота или каких-либо других газов внутренность кожуха 3 сообщена трубкой 8 с содержащим газ баллоном 57, снабженным редукционным клапаном 52, и имеет трубку 9 дл  вывода газа.

В случае необходимости исследовани  образца в вакууме трубка 8 присоедин етс  к вакуумному насосу, а трубка 9 плотно закрываетс . Между нагреваемым образцом 7 и объективом микроскопа расположена кварцева  прозрачна  пластина 7, позвол юща  исследовать микроструктуру помещенного в кожух с нагревательной обмоткой образца 7, устанавливаемого зеркальной полированной и травленой поверхностью вниз, к объективу микроскопа. Р дом с исследуемым образцом, как и при обычном термическом анализе, устанавливаетс  эталон 4, не имеющий критических точек в исследуемом температурном интервале. Дл  исследовани  металлических сплавов в пределах 20-1100° может у потребл тьс  сталь, имеюща  23% никел , а исследовани  при низких температурах должны производитьс  с помощью эталонов, не имеющих критических точек при низких температурах.

Температура образца измер етс  при помощи платино-радиевой термопары 57, включенной в цепь зеркального гальванометра 57, а разность между температурой образца и эталона измер етс  диференциальной термопарой 52, включенной в цепь зеркального гальванометра 56. Дл  регистрации кривых термического анализа применено устройство, состо щее из барабана 38 вертикального типа с движением в горизонтальной плоскости, на который наколота светочувствительна  фотографическа  бромосеребр на  бумага , регистрирующа  путь движени  отбрасываемых зеркальцами гальваномгтров 36, 37 световых лучей, направл емых на зеркальца при помощи зеркал 19, 33, 34, 35 от лампы 13 - через диафрагму 56.

Дл  приведени  во вращение барабан 38 (фиг. 4) соединен фрикционной передачей с часовым механизмом, электродвигателем , или тому подобным механизмом 39, служащим одновременно дл  вращени , через посредство зубчатой и чорв чной передач 41,59, гибкого вала 27 фотокамеры 28 и дл  вращени  выключател  60 лампы 13, с целью ее периодического включени  в цепь. Дл  питани  лампы 13 может быть применен трансформатор 54, а дл  наблюдени  за ходом изменени  температуры нагревани  и охлаждени  образца-гальванометр 55 обычного типа (может быть заменен регистрирующим). Этот гальванометр включен параллельно зеркальному температурному гальванометру 37. Эти оба гальванометра предварительно градуируютс  со сдвоенной диференциальной термопарой 5/-52 обычным способом. Дл  вертикального гальванометра 37 важно, чтобы он при нагреве до максимальной температуры хода исследовани  не вышел из пределов горизонтальных размеров фотографической бумаги; то же можно сказать и про диференциальный гальванометр 36, так как здесь также важно не выйти из вертикальных размеров фотографической бумаги при максимальной разности температуры образца-эталона.

Из изложенного видно, что все элементы , вход щие в состав описанного устройства, работают в зависимости друг от друга совместно и автоматически. Наличие одного источника света, одного механического привода и одного образца дл  исследовани  позвол ет компактно и полностью объединить эти два главнейших метода физико-химического анализа металлических сплавов. В дальнейшем после про влени  фотографической бумаги и кино-пленки не трудно распределить идущие по пор дку микрофотографии на киноленте каждую отдельную черточку кривой. Далее наиболее интересные микрофотографии можно увеличить до нужных размеров и в результате исследовани  указать их место на кривой . Нетрудно видеть, что вс  эта установка должна находитьс , в темном помещении , так как в противном случае необходимо все элементы, относ щиес  к двойному зеркальному регистрирующему гальванометру, поместить в затемненном корпусе, что, конечно, не представл ет никаких конструктивных затруднений . Универсальность установки дает возможность производить на ней:

1)обыкновенные разовые и массовые металлографические исследовани  металлических сплавов;

2)исследовани  микроструктуры при высоких и низких температурах (при замене нагревательного охлаждающим устройством);

3)определение критических точек с помощью двойного зеркального регистрирующего гальванометра;

4)исследование металлического сплава комплексным методом микроскопического и термического анализа с автоматической записью результатов этих исследований.

Предмет изобретени .

Claims (3)

1.Устройство дл  одновременного микроскопического и термического анализа металлов и их сплавов, состо щее из металлографического микроскопа с камерой дл  съемки микроструктуры на кинопленке и устройства дл  исследовани  установленного перед объективом микроскопа образца диференциальным термическим методом с автоматической регистрацией кривых термического анализа на поверхности вращающегос  барабана, отличающеес  тем, что, с целью синхронизации вращени  барабана 38 с передвижением кинопленки в камере 25, барабан 38 и механизм передвижени  кинопленки св заны передачей с одним привод щим их в движение механизмом 39.

2.Форма выполнени  устройства по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью периодического включени  лампы 13, выключатель лампы 13 св зан с вращающим его часовым механизмом 39.

3.В устройстве по пп. 1 и 2 применение зеркал 19,33, служащих дл  направлени  лучей от лампы 13 на зеркальце гальванометра 36, с целью использовани  лампы 13 дл  регистрации кривых термического анализа.