Способ оценки прочностных свойств металлов

113Изобретение относится к испытаниямматериалов и может быть использованодля определения прочностных свойствметаллов.Целью изобретения является повышение точности при определении момента начала пластической деформации углеродсодержащих сплавов.Способ основан на том, что согласно дислокационным представлениямпроцессы пластической деформации металла осуществляют путем перемещениядислокаций, выходом их на поверхностькристалла, зарождением новых. Посто,янное и направленное движение дислокаций, а, следовательно, и атомовматрицы сплава, приводящее к необратимому формоизменению образца, неможет не вызывать многообразных дислокационных реакций с атомами внедрения. В сплавах внедрения атомы уложены не плотно, между ними остаютсясвободные промежутки, в которых могутразмещаться маленькие атомы типа Н,Я, С, которые в свою очередь могутбыстро мигрировать по кристаллическойрешетке.В присутствии полей напряжениядиффузия становится направленной -атомы внедрения притягиваются в зонуядра дислокации - в область растяжения. Такой процесс диффузионного перемещения атомов внедрения к дислокациям приводит в конечном счете кобразованию так называемых облаков или атмосфер Коттрелла, тем самым создавая в исходном твердом раствореструктуру с неравновесной концентрацией атомов внедрения по объему, Напряжение, необходимое для перемещения дислокаций, а, следонательно, и для начала пластической деформации очень мало И по порядку величины еще ниже,чем наименьшие пределы упругости, наблюдаемые экспериментально. Учитываятот факт, что н реальных металлах и сплавах всегда имеются внутренние напряжения, причем предельные значениявнутренних напряжений 111 и 11 родана два порядка выше,. чем напряжение 1 рода, им принадлежит определяющаяроль в развитии процессов микродеформирования.Таким образом, первые пластические деформации и инициируемые ими процессы диффузии начинают протекать при напряжениях, меньших физического предела текучести, 269 ч 2 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Исходя из изложенного, можно заключить, что пластическая деформация приводит к усилению диффузии атомов Н, И, С из объема металла на его поверхность.Регистрацию газовыделения осуществляют газоанализатором-измерителем парциальных давлений.Продукты газовыделения могут вступать в реакцию. Особенно существенным1является образование углеродсодержащих соединений, влияющих на коррозионную стойкость поверхности.Диффундирующий и выносимый дислокациями углерод на поверхности взаимодействует с адсорбированными на/ поверхности атомами кислорода, и в результате образуется углеРодсодержащий окисел СО. Таким образом, по регистрации начала выделения на поверхности металла углеродсодержащего окисла СО с высокой точностью может быть установлен момент начала пластической деформации.Способ осуществляют следующим образом.Исследуемый образец после тщательной очистки помещают в вакуумную камеру и обезгаживают от физически адсорбированных газов. По мере очищения поверхности образца вакуум в камере улучшается и при достижении заданной величины вакуума производят растяжение образца ирегистрацию выделения в объем камеры образующихся на поверхности газов, в частности углеродсодержащего газа СО . Наличие газа СО свидетельствует о наличии процесса пластической деформации.П р и м е р . Испытуемый образец из стали 3 тщательно очищают, размещают в вакуумной камере и обезгаживают от адсорбированных газов при 523-573 Си растягивают образец при вакууме порядка 10 Па. При достижении н образце напряжения 19,710 Пат фиксируют начало выделения СО , которое продолжается до разрушения образца.В качестве измерительных приборов применяют металлокерамический омегатрон РМОи анализатор газа ИПДО,Начало выделения углеродсодержащего окисла СО фиксируют при достижении напряжения в образце 19,7 10 Па и продолжают вплоть до разрушения образца, Это напряжение меньше напряжения предела текучести, найденногоСоставитель Э. КарпиловскаяРедактор Ю, Середа Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко Заказ 3273/37 Тираж 776 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 132 б 94 путем механических испытаний образцов на разрыв, и составляющего в среднем для стали 3 величину 23 5 х9 х 10 Па.Такйм образом, предлагаемый способ позволяет точно зафиксировать момент ачала пластической деформации при помощи выявления и учета физических и физико-химических процессов, проте кающих в объеме металла и на его поверхности,Формула изобретенияСпособ оценки прочностных свойств металлов, заключающийся в том, что об.1 24разец испытуемого металла растягивают в вакууме, регистрируют момент начала выделения элементов вещества образца, 1по которому судят о прочностных свойствах металла, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности при определении момента начала пластической деформации углеродсодержащих сплавов, в качестве элементов вещества образца выбирают углерод, образующий на поверхностиобразца углеродсодержащий окисел СО