SU968693A1

SU968693A1 - Устройство дл определени твердости материалов при высоких температурах

Info

Publication number: SU968693A1
Application number: SU813271361A
Authority: SU
Inventors: Виталий Георгиевич Баранов; Евгений Григорьевич Ваколюк; Юлий Григорьевич Годин; Юрий Владимирович Самоварщиков
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1982-10-23

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерениям твердости материалов при высоких температурах.

Известно устройство для определения твердости материалов при высоких тем- 5 пературах, содержащее вакуумную камеру, стой, установленный в ней и предназначенный для размещения испытуемых материалов, индентор, систему нагружения интдентора, нагреватель и средства регистра-J® ции измеряемых параметров [1] .

Недостатком данного устройства является невозможность автоматической регистрации измеряемых параметров.

Наиболее близким к изобретению по М технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для определения твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, индентор, систему нагружения индентора и связанные с индентором датчики нагружения и глубины внедрения. Датчики в данном устройстве выполнены в виде упругих элементов (механотронов), взаимодействующих со штангой, связанной с индентором [2 ] .

Недостатком известного устройства является относительно невысокая точность измерений, -поскольку не обеспечивается температурной стабилизации измерительных средств (датчиков).

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что устройство для определения твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, индентор, систему нагружения индентора и связанные с индентором датчики нагружения и глубины внедрения, снабжено термостатом, датчики выполнены в виде взаимно перпендикулярных труб и тензорезисторов, закрепленных на их внешней поверхности, внутренние полости труб соединены последовательно через термостат, один конец одной из

968693 4 труб закреплен на Инденторе, а другой ее конец связан с системой нагружения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит вакуумную каме- 5 ру 1, в которой размещены систола 2 нагружения, индентор 3, жестко соединенный с вертикальной трубой 4, имеющей в нижней части кольцевую проточку 5, которая образует тонкостенный участок 6 10 трубы. Труба4 соединена ,с горизонтальной трубой 7, имеющей кольцевую проточку 8, образующую тонкостенный участок 9. На внешних поверхностях труб, в проточках 5 и 8 закреплены тензорезисторы 10 и 15 11, согласовенные на двухкоординатном регистраторе 12. Индентор 3, нижняя часть трубы 4 и испытуемый образец 13, закрепленный в держателе 14, размещены в цилиндрическом нагревателе 15..Тензо~20 резисторы 10 и 11' закрыты теплоизоляционными экранами 16, а внутренние полости труб 4 и 7 соединены последовательно через термостат 17.

Устройство работает следующим обра- 25 зом.

Исследуемый образец 13 закрепляют в держателе 14. Откачивают воздух из камеры 1. Если необходимо провести испытания в среде инертных газов - зака- ₃₀чивают газ. Испытуемый образец 13 и индентор 3 нагревают до заданной температуры. . Температурная стабилизация труб 4 и 7 обеспечивается за счет циркуляции по ним термостатированной жидкости. Прикладывают к вертикальной тру- ³⁵бе 4 заданную нагрузку. Труба 4, перемещаясь вниз, изгибает трубу 7 в месте крепления тензорезистора 11, и на выходе последнего появляется сигнал, поступающий на регистратор 12.

При достижении индентором 3 контролируемой поверхности нагрузка приводит к деформации трубы 4, и с выхода тензорезистора 10 снимается сигнал, позволяющий зафиксировать момент касания индентором испытуемого образца.

Одновременная запись сигналов тензорезисторов 10 и 11 позволяет-определить глубину внедрения индентора 3, скорость нарастания и величину полной нагрузки, время выдержки под нагрузкой. Процесс разоружения индентора также может быть записан на регистраторе.

Т ермостатирование чувствительных элементов позволяет расширить температурный интервал исследований и повысить точность измерений.

Claims

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к измерени м твердости материалов при высоких температурах . Известно устройство дл определени твердости материалов при высоких температурах , содержащее вакуумную камеру стол, установленный в ней и предназначенный дл размещени испытуемых мате риалов, индентор, систему нагружени иа дентора, нагреватель и средства регистр ции измер емых параметров 1 Недостатком данного устройства вл етс невозможность автоматической регистрации измер емых параметров. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс устройство дл определени твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру , расположенные в ней нагреватель, индентор, систему нагружени индвнтора и св занные с индентором датчики нагружени и глубины внедрени . Датчики в данном устройстве выполнены в виде упругих элементов (механотронов), взаимодействующих со штангой, св занной с ин- денторс 2 . Недостатком известного устройства вл етс относительно невысока точность измерений, -поскольку не обеспечиваетс температурной стабилизации измерительных средств (датчиков). Цель изобретени - повышение точности измерений. Эта цель достигаетс тем, что уст;ройство дл определени твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, индентор, систему нагружени индентора и св занные с индентором датчики нагружени и глубины внедрени , снабжено термоствтом, датчики выполнены в виде взаимно перпендикул рных труб и тензорезисторов, закрепленных на их внещней поверхности, внутренние полости труб соединены последовательно через термостат, один конец одной из труб закреплен на йнденторе, а другой ее конец св зан с системой нагружени . На чертеже представлена схема устройства . Устройство содержит вакуумную камеру 1, в которой размещены систра 2 нагружени , шщентор 3, жестко соединенный с вертикальной трубой 4, имеющей в нижней части кольцевую проточку 5, ко тора образует тонкостенный участок 6 грубы. Труба4 соединена ,с горизонтальной трубой 7, имеющей кольцевую проточку 8 образующую тонкостенный участок 9. На внешних поверхност х труб, в проточках 5 и 8 закреплены тензорезисторы 1О к 11, согласовснные на двухкоординатном регистраторе 12, Индентор 3, нижн част трубы и испытуемый образец 13, закрепленный в держателе 14, размещены в цилиндрическом нагревателе 15. Тензорезисторы 10 и 11 закрыты теплоизол ционными экранами 16, а внутренние полости труб 4 и 7 соединены последовательно через термостат 17. Устройство работает следующим образом . Исследуемый образец 13 закрепл ют в держателе 14, Откачивают воздух из камеры 1, Если необходимо провести испытани Б среде инертных газов - закачивают газ. Испытуемый образец 13 и индентор 3 нагревают до заданной температуры . .Температурна стабилизаци труб 4 и 7 обеспечиваетс за счет циркул ции по ним термостатированной жидкости . Прикладывают к вертикальной трубе 4 заданную нагрузку. Труба 4, перемеща сь вниз, изгибает трубу 7 в месте креплени тензорезистора 11, и на выходе последнего по вл етс сигнал, поступающий на регистратор 12. При достижении индантором 3 контролируемой поверхности нагрузка приводит .;к деформации трубы 4, и с выхода тензорезистора 10 снимаетс сигнал, позвол ющий зафиксировать момент касани индентором испытуемого образца. Одновременна запись сигналов тензорезисторов 10 и 11 псхзвол ет-определить глубину внедрени индентора 3, скорость нарастани и величину полной нагрузки, врем выдержки под нагрузкой. Процесс разгружени индентора также может быть записан на регистраторе. Термостатирование чувствительных элементгч позвол ет расширить температурный интервал исследований и повысить точность измерений. Формула изобретени Устройство дл определени твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, нндентор, систему нагружени индентора и св занные с инденгором датчики нагружени и глубины внедрени , отличающеес тем, что, с целью повыщени точности, оно снабжено термостатом, датчики выполнены в виде взаимно перпендикул рных труб и тензорезисторов, закрепленных на их внешней поверхности, внутренние полости труб соединены последовательно через термостат, один конец одной из труб закреплен на йнденторе, а другой ее конец- св зан с системой нагружени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 349928, кл. а 01 N 3/54, 1967. 2,Авторское свидетельство СССР № 8ОО814, кл, G О1 N 3/54, 1978 (прототип).