Способ ультразвукового определения истинной плотности порошкового материала

(51)5 6 01 й 29/Ф СУДАРСТВЕННОЕ ПАТРНТНОДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Д,Р. Кутырев и И,И, Спи идетельство СССР 01 М 29/00, 1983.н, В,И, Кушаковский, , Акустический метод оценства керамических иэделий . Техника радиационного ыпуск 9, МЗнергоатомиз. вак(56) Авторское св М 1026045, кл, 6В.Т. Гевондя А,М. Локтев и др ки свойств и каче малых размеров эксперимента. В дат, 1981, с, 46-5СПОСОБ УЛЕНИЯ ИСТ КОВОГО М(54) ДЕЛ РОШ 00 обретение средства в материал может б вой метал ля состава х размеро иск и т.п.), ния; упрощение спопределения истового материала.ствляют следующивают два иэотр особа нной Цель изобрет ультразвукового плотности порошСпособ осущ разом. Иэготавл м об- пных(21) 4941946/28 (22) 28.03.91 (46) 23,05,93. Бю (71) Всесоюзный и проектный инс и твердых сплав 72) В,И, Князев,ющим свойст дами и рошко контро больши жень, д%19аучно-исследова-ельскийтут тугоплавких металлов ЬТРАЗВУКОВОГО ОПРЕННОЙ ПЛОТНОСТИ ПОТЕРИАЛА относится к неразрушам контроля и анализа ов акустическими метоыть использовано в полургии для массового и плотности изделий не- в и простой формы (стер 57) Изобретение относится к неразрушающим средствам контроля и анализа свойств материала, преимущественно иэотропного, акустическими методами, Цельизобретения - упрощение способа, При реализации способа на двух образцах одного формораэмера с разной реальной плотностью измеряют частоты резонансных ультразвуковых колебаний и истинную плотность определяют из соотношения1 т 2р 0 - , гдеро - истинная плотность материала; ность образцов; т 1 ультразвуковых ко ностью р 1 и,щ соо рактеризуется про при определении делий простой фо р 1, р 2 - реальная плот - частота резонансных лебаний образцов с плоттветственно, Способ хастотой и зкспрессностью 2 системной плотности изрмы и небольших размеобразцаодного форморазмера, но с разной плотностью. Измеряют, например, гидро- статическим взвешиванием их плотность, а затем возбуждают ультразвуковые резонансные колебания и регистрируют частоты, например, продольных колебаний, после чего истинную плотность изотропного материала рассчитывают по соотно- шению1817016 ро = 8,86 г/смз,30т 2ро 1.3 где ро - истинная р 1, р 2 - реальн 11, 12 - частоты ковых колебаний 55 р 1 и р 2 соответстплотность материа ые плотности обра резонансных ульт образцов с плотненно,а; цов;раэву- остью 67,34 - 29,8,99 г/см 34 2 3,59 1,40 где р - . истинная плотность материала, г/см;р. р 2 - реальная плотность образцов, г/см;11, Х 2- частоты реэонасных ультразвуковых колебаний образцов с плотностью р и р 2 соответственно, кГц.Пример конкретной реализации способа. Два сгбразца иэ порошка оксида алюминия А 203 подвергли ггзоизостатическому прессованию при температуре Т = :=1500 С и давлении Р = 150 МПа в течение 30 мин, для первого образца и 10 мин. - для второго. Измерили гидростатическим методом реальную плотность образцов. Для первого образца она составила р = 3,59 г/см,3 второго - р 2 = 2,58 г/см . Перед ультра 3звуковыми измерениями образцы (40 мм х х 5 мм х 5 мм) шлифовали, Измерение частот продольных резонансных колебаний проводили на анализаторе спектра СК 4 - 59, а периодов - на частотомере Ф 5041. Частота ультразвуковь 1 х колебаний первого образца оказалась равной 1 = 114,68 кГц (период колебаний Т 1 = 8,72 мксек), второго - 12 = 67,34 кГц Т 2 = 14,85 мксек). Истинную плотность порошкового материала из А 203, с учетом 1= 1/Т, определили из соотношения 114,68 - 67,34 - 4 05 г/смз114 68 67 343,59 2,58 Отклонение значения ро, полученного предложенным способом, не превысило 2 О по сравненйю со значением истинной плотности, измереннойрентгеновским методом и равной 3,98 г/см,Кроме того, были проведены измерения еще на третьем образце, показавшем рз = 1,40 г/см и 13 = 29,85 кГц, Для определения истинной плотности материала образцов сначала использовали значения плотности и частоты первого и третьего, а затем второго и третьего 114,68 - 29,85 - 3 99 г/смз5 ) Таким же образом были проведены измерения на образцах из никеля (й). Образцы имели форму цилиндра Я 5 х 40 мм. Первый образец был плавленым и имел гидро статическую плотность р 1 = 8,90 г/смз,а истинную - измеренную рентгеновским, способом - 8,89 г/смЗ. Второй, изготовленный по специальной порошковой технологии, имел плотность р 2 = 3,71 г/см, На3 "0 описанной аппаратуре были проведены измерения частот резонансных продольных колебаний этих образцов: 11 =- 69,15 и 12 = 18,14 к Гц, Истинная плотность %", определенная по предложенному соотношению., оказалась равной; Как видно из примеров, расхождение пол ученных результатов с истинной плотностью, измеренной рентгеновским методом и известной из технической литературы, незначительна, При массовом контроле истинной плотность есть значительный выигрыш в простоте реализации, экспрессности и точности не только по сравнению с прототипом, но и базовым (рентгеновским) методом,Формула изобретения Способ ультразвукового определения истинной плотности порошкового материала, преимущественно изотропного, включающий измерение частот резонансных ультразвуковых колебаний образцов иэ одного материала, имеющих одинаковую форму и размер, в зависимости от соотношения массы образца ко всему занимаемому объему (реальной плотности), о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа, измерение проводят на двух образцах с разной реальной плотностью, а истинную плотность материала определяют иэ соот- ношения