Способ изготовления образца для исследования объемного течения металла

(21 (22 (Мб ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С Ь ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС,Революции .и ордена Тго Знамени институт(56) 1, Авторское свпо заявке У 3375981/кл. 6 51 М 3/28, 198 35И. Костиков,сандроаич,Внуков,аковаа Октябрьскойудового Красностали и сплавов)идетельство СССР5-28,прототип ),(5)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕИНОГО ТЕЧЕНИМЕТАЛЛА при пластической деформацизаключающийся в том, что иэготавлвают проволочный каркас, который,ш 1035461 размещают вокруг стержня из металлаобразца и наращивают на стерженьи каркас металл образца, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения технологических воэможностей путем изготовления образцовиз тугоплавких металлов и повышенияточности исследования объемноготечения металла при деформированиипоперечно-винтовой прокаткой, настержне выполняют одну или несколько спиральных канавок, в которых .размещают проволочный каркас, наращивание металла образца на стерженьи на каркас производят путем плазменного напыления в среде инертногогаза, после чего поверхность образцамеханически обрабатывают и повторяютуказанные операции заданное числораз.2 Е Чо 1 1035Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования объемного течения металла при пластическом деформировании его поперечно-винтовой прокаткойИзвестен способ изготовления образца для исследования объемного течения металла при пластической деформации, заключающийся в том, что иэ готавливают проволочный каркас в виде координатной сетки, который разме" щают с зазором.вокруг стержня иэ металла образца и наращивают настержень и каркас металл образца 15 путем электроосаждения 1 1Недостатками этого способа. является то, что он не может быть применен при изготовлении образцов иэ тугоплавких металлов, таких как молибден, ванадий и др. иэ-за неосуществимости их электроосаждения. Кроме того, такой способ не обеспе" чивает высокую точность исследований таких процессов как поперечно"винтовая прокатка, поскольку лйнии ко-, ординатной сетки изготавливаемого образца не совпадают с преимущественным направлением течения металла при поперечно-винтовой прокатке.Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем изготовления образцов из тугоплавких металлов и повышение точности исследования объемного течения металла при деформировании поперечновинтовой прокаткой. Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления образца для исследования объемного течения ф металла при пластической деформации, заключающемуся в том, что изготавливают проволочный каркас, который размещают вокруг стержня иэ металла образца и наращивают на стержень и каркас металл образца, на стержне вцполняют одну или несколько спиральных канавок, в которых размещаютпроволочный каркас, / наращивание ме-,: талла образца на стержень и на кар кас производят путем плазменного напыления в среде инертного газа, пос" ле чего поверхность образца механически обрабатывают и повторяют указан" ные операции заданное число раз. 55 Способ изготовления образца осу"ществляется следующим образом. 461 2 На стержень диаметром Ъ иэ исследуемого металла, например молибдена механическим путем, например резцом на токарном станке наносят одну или несколько спиральных канавом глубиной д/2 и шириной 3, где Д " диаметр проволоки из тугаплавкого металла, из которой изготавливают каркас. Спиральные канавки наносят так, чтобы они были ориентированы по траектории движения частиц металла при деформировании попереч-. но-винтовой прокаткой.Для поперечно-винтовой прокатки такая траектория движения частиц металла является линией с шагом где М - скорость осевого перемеОщения недеформированногометалла,ф - угловая скорость вращениязаготовки.Спиральные канавки наносят на поверхности стержня параллельно друг другу так, что в сечении, перпендикулярном оси стержня, они равно-. мерно расположены по окружности, Количество канавок на поверхности стержня определяется выбранным ша" гом в окружном направлении.После проточки в них укладывает- . ся проволочный каркас из металла, более тугоплавкого по сравнению с металлом образца, например иэ вольфрама, и укрепляется.Затем на стержень с тугоплавким проволочным каркасом наносят слой тугоплавкого металла, иэ которого изготовлен стержень, путем плазменного напыления в среде инертного газа. Толщина напыляемого слоя уста" навливается с учетом припуска (около 1 мм) для механической, обработки поверхности образца, которая необходима после напыления для устранения йеточности геометрических размеров и снижения шероховатости, Перед механической обработкой образец подвергается рекристаллиэационному отжигу.Затем на образце снова протачивают канавки, в которые укладывается проволочный каркас, наносят на образец следующий слой металла образца, отжигают и производят механическуюе т ав ж ю веащввииа Заказ 5818/43 . Тираж 873 ., Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. Ы 5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 3обработку поверхности, Укаэанные операции могут быть повторены требуемое число раз для получения заданного количества слоев координат-. ной сетки. 5П р и м е р . На стержнеиэ молибдена длиной 300.мм и диаметром 6 мм, протачивают спиральные канавки глубиной 0,5 мм и аириной 1 мм. Шаг спирали равен 15 мм, количество ка навок 6. В кайавки укладывают отрезки вольфрамовой проволоки диаметром .1 мм и концы их .закрепляют. Подготовленный таким образом стержень с проволочным каркасом помещают в вакуумную 5 камеру, в которой методом плазменного напыления наносят слой молибдена толщиной 4 мм. Затем производят,отжиг пой 1300" 1350 С в вакууме 1 х. х 10 мм рт.ст После охлаждения 20 образец подвергают механической об 461 4работке до диаметра 12 мм и снова протачивают канавки, укладывают в них вольфрамовую проволоку, наносят слой металла толщиной 4 мм., стжигают и механически обрабатывают до диаметра 18 мм, Таким образом, операции повторяют до получения образца диамет-, ром 36 мм.Использование предлагаемого спосо" ба позволяет с высокой точностью получить сведения о характеристиках напряженно-деформированного состояния тугоплавких металлов При деформировании их поперечно-винтовой прокаткой; скорости деформации, степени деформа" ции сдвига, степени использования ресурса пластичности, напряжения по всему очагу деформации. и, таким образом, определить оптимальные технологические параметры ведения процесса прокатки с высокой точностью.