Способ испытания конструкционных материалов на долговечность

полоктыто дру" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР й 351120, кл. С 01 И 3/00, 1964,Авторское свидетельство СССР й 970186, кл. С 01 Х 17/00, 1982. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к области электрохимии, в частности к испытанию электрохимическими методами конструкционных материалов на долговечность при циклической двуосной дефор мации в процессе наводороживания. Изобретение относится к элехимии, в частности к испытаниюрохимическими методами конструкных материалов на долговечностьциклическом их нагружении в пронаводороживания.Цель изобретения - повышение достоверности и экспрессность измерений, приближение способа испытанийк условиям, близким к эксплуатационным (и расширение функциональныхвоэможностей устройства.На чертеже показано устройство,поясняющее данный способ,Устройство выполнено в видего цилиндра 1 из оргстекла, заго с одной стороны дном 2, а с 2Цель изобретения - повышение достоверности и экспрессности испытаний. Принаводороживании испытуемого образцаи одновременной циклической его деформации происходит охрупцивание матеоиала образца и появление на немтрещин. В момент появления трещин,являющихся начальной стадией разрушения образца ионы. водорода проникаютна нерабочую поверхность образца,создавая на границе раздела образецэлектролит, находящейся за пределамимежэлектродного пространства, скачекконцентрации ионов водорода д С,(рНраствора). Продолжительность обработки образца до появления трещин, фиксируемое рН-метром, служит своеобразным критерием долговечности конструкционного материала. 1 ил,гой стороны - крышкой 3 с накидной гайкой, Дно крепится к цилиндру четырьмя болтами 4. Для обеспечения герметичности соединения дно входит во внутреннюю полость цилиндра на тугую посадку и имеет кольцевой паз с вклеенным в него уплотнением иэ вакуумной резины. Крышка 3 навинчивается на цилиндр 1 с помощью трубной резьбы, нарезанной на цилиндре и крышке. В этом случае уплотнение соз. дается с помощью резиновой прокладки6, насаживаемой на ось стержня 7 и металлической шайбы - прокладки 8,Кроме того, уплотнение в этой части устройства создается с помощью поршня 9, соединенного со стержнем 7шпонкой 10, на котором сделано двекольцевые проточки 11 со вставленнойв них вакуумной резиной. Во внутренней полости цилиндра 1 размещено тритонкостенных цилиндра 12-1 ч из орг"5стекла, которые заполняются электролитом, и два держателя электродов15, Для удобства сборки указанные цилиндры и оба держателя электродовимеют продольный паз под монорельс16 из оргстекла по которому они перемещаются при сборке устройства. Цилиндр 12 имеет прорезь под стеклянныйэлектрод 17, электрод 18 сравненияи цилиндр 13 - отверстие под приспособление 19 для соединения с маномет ром для измерения давления в рабочейкамере устройства. Приспособление19 и токопроводы 20, 21 для подводаполяризующего тока соответственно крабоцему и вспомогательному электродам проходят через отверстия с резьбой в теле цилиндра 1. Уплотнениев отверстиях осуществляется в местах 25соприкосновения конических частейуказанных приспособлений с конической частью отверстий в теле цилиндра1. Уплотнение при установке измерительных электродов 17 и 18 осуществляется с помощью эпоксидной шпатлевки либо другим способом. Держателиэлектродов состоят из двух шайб изоргстекла, которые соединяются припомощи шпонок и латунного зажима 22,35осуществляющего электрический контактрабочего или вспомогательного электрода со стержнями 23 токоподводов20 и 21, Надежность контакта обеспечивается пружинами 2 ч. Электродыпредставляют собой; рабочий 25 - изфольги исследуемого материала, вспомогательный 26 - в виде спирали изплатиновой проволоки либо сетки изнержавеющей стали.45Подсоединение источника питанияэлектролитической ячейки и измерительных приборов осуществляется черезтокоподводы и токосъем с помощью болтов 27, Прогиб электрода измеряетсяприспособлением 28,50Сборка устройства осуществляетсяв следующей последовательности.Вначале к цилиндру 1 крепитсядно 2 и вставляется монорельс 16 с закрепленным на нем приспособлением28, Затем собирается,рабочий и вспомогательный электроды, после чего помонорельсу задвигаются: цилиндр 12 и рабочий электрод в держателе. Затемзавинцивается токосъем с проверкойнадежности контакта между рабочимэлектродом и токопроводом к нему,задвигается цилиндр 11, поршень 9и навинцивается крышка 3. После выполнения этих операций производитсязаполнение устройства электролитом:полость цилиндра 12 заполняется через отверстия под электроды 17, 18,а полость цилиндров 13 и 1 ч - черезотверстие под приспособление 19. Уровень заливки электролита проверяетсявизуально и через вышеуказанные отверстия с помощью полости Фильтровальной бумаги, Затем устанавливаются иуплотняются измерительные электроды17, 18 и завинчивается приспособление19. Болтами 27 производится подсоединение устройства к истоцнику питания, а измерительные электроды 17,18 подсоединяются к рН-метру., послецего устройство готово к работе,Образец герметично закрепляют вэлектролитической ячейке, наводораживают его при электролизе при одновременном циклическом его нагружениии измеряют скачок концентрации водородных ионов (рН раствора) у поверхности образца, находящейся за пределами межэлектродного пространства,отвечающий начальной стадии разрушения конструкционного материала, адолговечность материала оценивают попродолжительности наводораживаниядо появления скачка.Электрическая ячейка при этомснабжена поршнем, совершающим возврат.но-поступательное движение и изменяющим периодически гидростатицескоедавление, деформирующее циклическииспытуемый образец, Электролитическая ячейка снабжена также манометром.В качестве электролита используют15-204-ный (вес Ф) водный растворК СОз,Поскольку в процессе электролизавыделяется как водород, так и кислород, причем оба газа насыщают электролит, то с целью повышения взрывобезопасности устройства, поверхностьвспомогательного электрода беретсяна порядок больше поверхности рабочего электрода.Способ позволяет подвергать испытуемый образец наводораживанию приодновременном его деформационномциклическом нагружении в среде электСоставитель А,ЩитовРедактор М,Недолуженко Техред И.Ходанич Корректор О,ЦиплеТ н ВЕ Заказ 396 Тираж 184 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно в издательск комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 5 154330ролита, что повышает экспрессностьи достоверность оценки долговечностиконструкционных материалов, приближаяусловия испытаний к эксплуатационным. формула изобретенияСпособ испытания конструкционных материалов на долговечность, включающий циклическое нагружение образцов из фольги или пленок, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и экспрессности 56испытаний, путем приближения их к эксплуатационным условиям, образец размещают в герметизированной элект рохимической ячейке, наводораживают образец в процессе электролиза при одновременном циклическом нагружении и измеряют концентрацию ионов водорода у нерабочей поверхности образца, находящейся за пределами межэлектрод-( ного пространства, причем долговечность определяют по появлению .скачка концентрации ионов водорода.