Образец для определения содержания водорода в алюминии и его сплавах

(5)5 6 01 М 1/28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,В.Тюльпакова и В.А,Да авы алю одорода ниевые, Ме твердом ме отношедь тепло- дышем, ри этом азцу теп- еличива- времени 54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРОДА В АЛЮМИНИИ И ЕГО СПЛАВАХ57) Изобретение относится к области исследования свойств твердых тел, в частности к конструкциям образцов для определения Изобретение относится к области исследования свойств твердых тел, в частности к конструкции образцов для определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах,Целью изобретения является увеличение производительности проведения операции определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева при сохранении точностных характеристик,Определение содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева является наиболее производительным эа счет ускорения разогрева образца от предварительно разо. гретого металлического вкладыша в экстракционной трубке, В процессе анализа образец, будучи сброшен на предварительно нагретый вкладыш, получает от него за счет теплового контакта теплоту для нагрева и потому разогревается быстрее, чем при содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах. Целью изобретения является увеличение производительности проведения операции определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева при сохранении точностных характеристик. Предлагается образец цилиндрической формы для определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева, причем образец выпол ен с высотой, равной 0,5-1,0 его диаметра, а в центральной части выполнено сквозное отверстие диаметром 0,1 - 0,5 диаметра образца. 1 ил., 1 табл,обычном нагреве излучением внешней печи сопротивления, При нагреве образца от предварительно нагретого вкладыша теплота передается через нижнее основание цилиндрического образца и затем распространяется вверх по образцу за счет теплопроводности. При использовании образца с предлагаемым отношением диаметра к высоте теплота передается через основание большего диаметра, чем у известного образца, и быстрее распределяется по образцу вследствие меньшей его высоты.На чертеже показан образец.Образец выполнен в виде цилиндра 1 с отверстием 2.При использовании образцов снием О/1 0,5 уменьшается площавого контакта образца с вкларазогрев образца замедляется, ивремя распределения вверх по обрлоты эа счет теплопроводности увется Это приводит к увеличениювыделения водорода из образца, а следовательно, снижает производительность определения содержания водорода в алюминии и его сплавах.При величине отношения О/1 возникает нестабильность проявления эффекта ускорения разогрева образца вследствие прилегания к вкладышу образца боковой поверхностью, При этом площадь контакта с вкладышем резко уменьшается, передача тепла замедляется, что приводит к замедлению разогрева образца, Это увеличивает время выделения водорода, а следовательно, приводит к снижению производительности определения водорода,При выполнении отверстия в центральной части образца вдоль его продольной оси происходиг увеличение скоросги диффузионного выделения водорода за счет удаления наиболее медленно отдающей водород центральной части образца и, главным образом, благодаря образованию новой поверхности - внутренней - для диффузионного выделения водорода из внутренних слоев образца. Сокращение диффузионного пути водорода в металле увеличивает скорость выделения водорода из металла, т,е. уменьшает продолжительность его экстракции, повышая тем самым производительность определения содержания водорода в образце.Для образцов с диаметром отверстия0,1 диаметра образца не происходит заметного ускорения выделения водорода, так как вновь образованная внутренняя поверхность незначительна, При этом в пределах разброса экспериментальных данных время диффузионного выделения водорода из образца практически оказывается рав. ным времени выделения водорода из известного образца. Таким образом. производительность определения водорода в образцах не повышается.При увеличении отношения диаметра отверстия к диамегру образца0,5 возрастает величина поверхности образца и обусловленное этим количество поверхностного водорода, вследствие чего ухудшаются точностные характеристики при определении содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах.Для выполнения образцов использовали прутки алюминиевого сплава АМгб с известным содержанием водорода в нем 0,38 см /100 г, Из этих прутков выполнялизобразцы цилиндрической формы обьемом0,8-1,0 от стандартного образца с отношением О/, равным 0,5; 1,0; 0,95; 0,4 и 1,1 (в центральной части образца вдоль его продольной оси выполнено сквозное отверстие диаметром ботв отношение ботв/О равно 0,1; 0,5; 0,2; 0,05 и 0,6). Размеры образцов следующие: для О/= 0,5 и ботв/О = 0,1 О = =9 мм,=- 18 мм, ботв = 0,9; для О / = 1,0 и ботв/З= 0,5 О = 11 мм,= 11 мм, бот, =5,5 мм; для О/ = 0,95 и ботв/О = 0,2 О= =10,5 мм,= 11 мм, боте = 2,1 мм; для О/= =0,4 и боте/О = 0,08 О = 8,5 мм,= 21 мм, ботв = 0,68 мм; для О/ = 1,1 и ботв/О = 0 6 О= 11 мм,= 12 мм, ботв = 6,6 мм.Иэ прутка алюминиевого сплава АМгб с известным содержанием водорода 0.38 см /100 г) выполнен сплошной образэец-прототип, размеры которого следующие: О =- 8 мм,= 20 мм.В данных образцах определяли содержание водорода методом вакуум-нагрева с масс-спектрометрическим анализатором с использованием металлического вкладыша в экстракционной трубке. Металлический вкладыш был выполнен в форме цилинд 5 а с плоским верхним основанием, ПроизводИ- тельность метода вакуум-нагрева определяется, главным образом, длительностью анализа определения водорода в образце.Полученные сравнительные результаты представлены в таблице.Как видно из приведенных данных, выполнение образца предлагаемой формы обеспечивает сокращение времени экстракции водорода из образца на 8-38 и, следовательно, увеличивает производительность определения водорода с сохранением абсолютного значения погрешности водорода (при доверительной вероятности 0,95) Образец для определения содержания водорода в алюминии и его сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева, выполненный в виде цилиндра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности проведения операции определения содержания водорода при сохранении точностных характеристик, цилиндр выполнен высотой, равной 0,5-1,0 его диаметра. и с расположенным в его центральной части вдоль продольной оси сквозным отверстием диаметром 0,1-0,5 от величины диаметра цилиндра,45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 формула изобретения