SU443287A1

SU443287A1 - Porosity measurement method

Info

Publication number: SU443287A1
Application number: SU1690582A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Николаевич Титов; Галина Васильевна Носкова
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6585
Priority date: 1971-08-09
Filing date: 1971-08-09
Publication date: 1974-09-15

Description

1one

Изобретение относитс к области измерительной техники и .может быть исиользовано при контроле качества и оиределеиии макроструктуры веществ, наиример металлов.The invention relates to the field of measurement technology and can be used in quality control and the determination of the macrostructure of substances, such as metals.

Известен снособ измерени пористости путе .м насыщени рабочим газом предварительно обезгаженного образца с последующим определением количества поглощенного образцом рабочего газа.A known method for measuring the porosity by saturating a previously degassed sample with the working gas and then determining the amount of the working gas absorbed by the sample.

Однако известный способ не дает возможпости измер ть замкнутую пористость.However, the known method makes it impossible to measure closed porosity.

Дл обесиечени возможности измерени замкнутой иористости но предлагаемому способу в качестве рабочего газа используют газ, растворимый в материале образца.In order to allow the measurement of a closed ioriness, the method proposed here uses gas that is soluble in the sample material as the working gas.

Дл измерени пористости металлов целесообразно использовать дейтерий. Дл этого при заданной темцературе определ ют количество поглощенного газа, напри.мер дейтери , в исследуемом металле, а также в монокристалле , которые имеют идентичный химический состав. По нревыщению количества дейтери , поглощенного исследуемым металлом в сравнении с монокрнсталлом, зл ющимс эталоном, рассчитывают величину замкнутой пористости.It is advisable to use deuterium to measure the porosity of metals. To do this, at a given temperature, the amount of absorbed gas, for example, deuterium, is determined in the metal under study, as well as in a single crystal, which have identical chemical composition. According to the increase in the amount of deuterium absorbed by the metal under study in comparison with a monocrystal, a malignant standard, the value of closed porosity is calculated.

Пример определени пористости чистого алюмини , отлитого в кокиль, по описываемому способу.An example of determining the porosity of pure aluminum, cast in a chill mold, according to the described method.

::.:11::.:eleven

Предварительно исследуемый алюминий и его монокристалл подвергают полной дегазации при температуре на 10-20°С ниже температуры плавлени . Насыщение исследуемого алю.мини и .монокристалла дейтерием осуществл етс в вакуумной установке при давлении дейтери , равном 760 мм рт. ст. После установлени равновесн , врем достижени соторого находитс предварительно, образцы извлекают и в них определ ют количество дейтери . Экстракцию дейтери провод т из расплавленного образца в вакууме 5- мм рт. ст. Перед расплавлением образец тщательно вакуумируют дл удалени газов с поверхности и из иор, имеющих выход на поверхность. Дл фиксации количества дейтери используют инструмент, примен емый дл изотоппого анализа водорода, например масс-спектрометр. Расчет содержани дейтери ве.т,етс в обоих случа х в нормальных кубических сантнметрах на 100 г металла.Preliminarily investigated aluminum and its single crystal are subjected to complete degassing at a temperature 10–20 ° C below the melting point. The alumina and monocrystal under investigation are saturated with deuterium in a vacuum unit at a deuterium pressure of 760 mm Hg. Art. After equilibrium has been established, the time for which one is previously, the samples are removed and the amount of deuterium is determined. The deuterium extraction is carried out from the molten sample in a vacuum of 5 mm Hg. Art. Before melting, the sample is carefully evacuated to remove gases from the surface and from the exit surface. To fix the amount of deuterium, an instrument used for isotope analysis of hydrogen, such as a mass spectrometer, is used. The calculation of the deuterium content is, in both cases, in normal cubic santnmeters per 100 g of metal.

Количество дейтерн , извлеченное из монокристалла , отражает растворимость S, в то врем , как извлеченное из алюмини , отлитого в кокиль, характеризует сум.марное количество дейтери V: растворенное 5 и содержащеес в порах V.v, т. е.The amount of deuteron extracted from the single crystal reflects the solubility of S, while the amount extracted from the aluminum cast in the chill mold is characterized by the sum of the total amount of deuterium V: dissolved 5 and contained in the pores of V.v, i.e.

V - S + V,.V - S + V ,.

Количество дейтери в порах наход т поThe amount of deuterium in the pores is

разности:differences:

V., -SV., -S

Соответственно, замкнута пористость алю°/- , пав и а /--,Accordingly, the porosity of al ° / -, pav and a / - is closed,

МИНИН в % равна 1/MININ% equals 1 /

где р - плотность алюмини , Т - температура насыщени металлов дейтерием, °К; Гц - комнатна температура, °К.where p is the density of aluminum, T is the saturation temperature of metals with deuterium, ° K; Hz - room temperature, ° K.

Результаты поглощени дейтери алюминием , отлитым в кокиль, и монокристаллом алюмини , а также результаты определени замкнутой пористости при различных температурах испытани представлены в таблице.The results of the absorption of deuterium by aluminum, cast in a chill mold, and by a single crystal of aluminum, as well as the results of determination of closed porosity at different test temperatures are presented in the table.

МатериалMaterial

Алюминий, монокристалл 5Aluminum, single crystal 5

Алюминий, Aluminum,

отлитый в кокильchilled

,, V V-i Пористость, %,, V V-i Porosity,%

Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что независимо от температуры испытаин , в пределах ощибки масс-спектрометрической регистрации (5%) значение замкнутой пористости в среднем составл ет 0,013%.The data in the table indicate that, regardless of the temperature of the test, within the error of the mass spectrometric recording (5%), the value of the closed porosity averages 0.013%.

С понижением температуры насыщени металла дейтерием чувствительность измерени пористости возрастает. Расчеты показывают, 0 что при температуре 689°К и чувствительности масс-спектрометрического измерени Vx 0,0001 г чувствительность определени пористости алюмини равна 6,.With a decrease in the saturation temperature of the metal with deuterium, the sensitivity of measuring porosity increases. Calculations show that at a temperature of 689 ° K and a sensitivity of a mass spectrometric measurement of Vx of 0.0001 g, the sensitivity of determining the porosity of aluminum is 6 ,.

5Предмет изобретени 5 of the invention

Claims

1. A method for measuring porosity by saturating a pre-degassed sample with a working gas followed by determining the amount of working gas absorbed by a sample, characterized in that, in order to make it possible to measure closed porosity, gas soluble in the sample material is used as a working gas.

2. A method according to claim 1, characterized in that deuterium is used in measuring the porosity of the metals.