SU94327A1 - Установка дл измерени микротвердости металлов и сплавов - Google Patents

Description

Установки дл  измерени  микротвердости металлов и сплавов, нагреваемых электротоком в вакуумированно1 | камере, снабженные пирамидальным наконечником и микроскопом, известны.

В описываемой установке того же типа, в отличие от известных, наконечник (помещен в отдельном отсеке на крышке вакуумированной камеры. НакОНечник приводитс  в действие рычажком, соединенным с пришлифованным краном, расположеиньгм в стенке отсека, о.хлаждаемой циркулирующей водой. Кварцева  пластина в смотровом окне крышки камеры с внутренией стороны снабжена металлической сеткой, присоединенной к источнику посто нного тока. Сетка  в.т етс  вспомогательньгм электродом дл  создани  отрицательного электрического зар да . Этот зар д отражает частицы металла испытуемого образца, испар ющиес  при высоких температурах «агрева и конденсирующиес  на поверхности кварцевой пластины. Такое устройство дает возможность проводить испытание на микротвердость жаростой.ких металлов и сплавов при нагреве до высоких темлератур, близких к )асттлар,лению .

На фиг. 1 изображена схема установки; на фиг. 2-крышка вакуу .мированной камеры; на фиг. 3 - схема устройства, предназначенного дл  отражени  испар ющихс  с поверхности образца частиц металла от кварцевой пластины.

Корпус / вакуу.МИрова.нной камеры закрыт крышкоГ 2. Образец 5 в форме пластинки с полированной со стороны крышки поверхностью нагреваетс  до заданной температуры за счет теплового действи  электрического тока низкого напр жени , подводимого от трансформатора 4. Один из выводов трансформатора присоединен к корпусу рабочей камеры, другой - к водоохлаждаемой стойке 5, служащей электродо .м. Стойка изолнрована от корпуса 1фок,тадкоп 6.

.NO 94327- 2 -

На металлической кон-соли 7, электрически соединенной с кортасом /, расположена гибка  медна  Шина , к которой подключаетс  исследуемый образец 3. Гибка  ши«а компенсирует изменени  длины образца при его нагреве и охлаждении. Керамический (кварнсвый) унор

9поддерживает образец з горизонтальном положении и п оедот 5рани1 ет его прогиб при нагреве.

Температура нагрева в зоне исследовани  образца контролируетс  термопарой. Термоспай 10 термопары прикреплен к образцу, например, точечной элекгрооваркой.

Наблюдение за микроструктурой нагретой зоны образца осуществл етс  через Кварцевую пластниу // в смотровОМ окие, уплотненную щ крЫШКе вакуумной мастикой.

Микроскоп 12 снабжен объективом с фокусным рассто нием 6-

10мм. На объектив насажена водоохлаждающа  рубашка 13, предохран юща  его от пагрева. Окул рный микрометр 14 предназначен д.1  измерени  отпечатко-в на образце. Общее увеличение системы может доходить до 600 раз (объектив с 40-кратным увеличением и окул р с 15-кратнЫм).

Микроскоц укрепл етс  на вертикальной стойке 15. Дл  rpy6oii наБодки Служит руко тка 16. Точна  наъодка осуществл етс  микрометрическим виНтом 17. Микроскоп перемещаетс  поперек образца р к;0Ятк-ой 18

Твердость образца определ етс  вдавливанием наконечника 19 с последующим замером полученного отпечатка микроскопом. Наконечник предста/вл ет собою четырехграниую лирамиду, заточенную под углом 136 у вершины. Вместе со своим щтоком и направл ющими вту.жами 20 и 21 наконечиик помещен щ отдельном отсеке на крышке камеры. Нагрузка на образец слагаетс  «з веса наконечника 19 и IHTOка , к которому он прикреплен, веса груза 22 и пластины 23.

Шток с наконечником поднимаетс  и опускаетс  поворотом руко  тки 24, скрепленной с принллифованным краном, расположенным в стенке отсека, охлаждаемой циркулирующей водой. Нробка 25 кран  поворачивает вилку 26, воздействующую на шпильку, укрепленную i, щтоке.

Дл  измерени  мик|)отвердости на поверхности нагретого в вакууме образца 3 при помощи микроскопа выбирают подлежащий изучению участок и совмещают скрещенные линпн в оку.л рном микрометре с зоной из.мерени .

Руко ткой 27 поворачивают образец внутри -вакуумной камеры на угол 180°. При этом выбранный на образце дл  исследовани  участок располагаетс  над наконечником 19- Руко ткой 24 опускают наконечник . По истечении заданного времени наконечник поднимают, руко ткой 27 :возвращают образец в исходное положение и измер ют диагональ отпечатка. Величи}1 - твердости определ ют по шкале Виккерса .

Дл  предохранени  поверхности образца от окислени  в процессе нагрева и последующего выдерживани , в I камере создаетс  низкое остаточпое давление (около 1,10,ил; гг. ст.), измер емое вакууметром 28. Воздух и газы откачивают из камеры диффузионным насосом 29, соединенным через вакуумный кран 30 -с ротационным насосом 31. Кран 32 служит дл  впуска атмосферного воздуха в корпус насоса после его остановки, а также в 1и)куумированную кал1еру после охлаждени  исследуемого образца.

Кварцева  пластина Л размещена на таком же рассто нии от оси поворота образца (изображенного на фиг. 2 пунктирной лннией), как

и отсек 33, внутри которого расположен наконечник.

Дл  загрузки и разгрузки камеры при установке и объеме образца иотюльзуетс  съемна  накладка 34, снабжен-на  вакуумным уплотнением , обеспечиваюи|им герметичность ее прилегани  к крышке 2. Винты 35 ПОЗВОЛЯЮТ прижимать накладку 34 к крышке. Вокруг пластины // в крышке 2прорезаны каналы охлаждени  36.

При высокотемпературном нагреве металлических образцов н вакууме : их Поверхности неизбежно происходит испарение частиц металла , которые конденсируютс  на вдутрелней поверхности пластины //, образу  светонепроницаемую металлическую пленку, преп тствующую измерению микротвердости.

Кварцева  пластина // снабжена с внутренней стороны камеры мо .чибденовой или иной сеткой 37. Сетка укреплена изолируюшим кольцом 38, удерживаемым скобами 39. Исследуемый образец 3 при помоИ1 .и накладки 40 присоединен к гибкой шине S.

От источника лосто иного электрического тока 41. размеи1енного ВНе рабочей камеры, к стойке 5, служащей электродом, ц к сетке 37 подаетс  напр жение, лричем к сетке подключаетс  минус, а к стойке - плюс. Сетка служит вспомогательным злектродом дл  создани  от)ицательного электрического зар да, отражаюшего испар юшиес  частицы- Соответствуюш,им подбором величины напр жени  удаетс  лредохранить поверхность кварцевой пластины от конденсации частиц, испар ющихс  с нагретого образца, и от образовани  на ней скетонепронипаемой пленки.

Предмет и з о б р е т е н и  

1.Установка дл  измерени  микротвердости металлов и сплавов, снабженна  вакуумированной камерой дл  помещени  испытуе.мого образца , нагреваемого за счет теплового действи  электрического тока и нагружаемого вертикально перемещаемым наконечником, с замером получаемого отпечатка микросколом, установленным над смотровы.м окном в крышке камеры, отличаюн-1а с  тем, что, с целью определени  микротвердостн жаропрочных мeтav лoв лри нагреве до высоких температур, близких к расплавлению, нагружающий «аконечник с его подъемным механизмом помещен в отдельном отсеке на крышке «акуумированной камеры и приводитс  в, действие рычажком, скрепленным с пришлифованным краном, расположенным П стенке отсека, ох .чаждаемой циркулирующей -водой.

2.Установка но п. 1, отличающа с  тем, что, с целью -пре .тупреждени  образовани  светонепроницаемой металлической пленки на внутренней поверхности кварцевой пластины, последн   снабжена с внутренней стороны камеры молибденовой или иной металлическо ; сеткой, .присоединенной к источнику посто нного тока и  вл ющейс  вспо.могательным электродом дл  создани  отр1щательного электрического зар да, отражающего частицы металла испытуемого образца, испар ющиес  при высоких температурах нагрела конденсирующие на поверхности кварцевой пластины.

™ 3 № 94327