Способ определения анизотропии удельного электрического сопротивления металлов и ихсплавов

22 И 66 ОПИСАНИ ИЗО 6 РЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввтокиз Социапиотическиа РеспубликКомитет па изобретений и при Совете М СССРриоритет -публиковано 01,Н 1.1968. Бюллетеньоткрытиииистров ликования описания 10.Х.19 Дат Авторыизобретения. В. Зибр явитель СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНИЗОТРОПИИ УДЕЛЬНОГОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И ИСПЛАВОВ Известны спосооы определения анизотропии удельного электрического сопротивления мета. плов и их сплавов путем измерения удельного электрического сопротивления на отдельных участках образца.Предлагаемый способ обладает повышенной точностью и проще в осуществлении. Отличается он тем, что образец изготовляют в виде тонкостенного кольца прямоугольного сечения, а удельное электрическое сопротивление измеряют на участках образца, ограниченных радиальными плоскостями, совпадающими в сечении с направлениями вектора электрического тока.Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом.Образец 1, который в целях наглядности изображен осевой проекцией, выполнен в виде тонкостенного кольца высотой Ь (на чертеже высота не указана) со стенкой прямоугольного сечения. Образец вырезают из заготовки, изделия и т. д. таким образом, чтобы основанием его являлась одна из таких плоскостей, вдоль направлений которой изучается анизотропия удельного электрического сопротивления, например, плоскость прокатки, В одном месте, по радиальной плоскости, лучше всего по направлению, являющемуся осью симметрии зависимости удельного электрического сопротивления от угла в указанной плоскости, например, по направлению преимущественной ориентации, если исследуется эта зависимость в плоскости, проходящей через направление преимущественной ориентации, кольцо желательно разрезать. Однако, если требуют условия, кольцо можно и не разрезать. Ток к нему в этом случае подводится в местах выхода из него любой диаметральной плоскости. Сущность способа при 10 этом не изменится, если не считать, что в результате разрезания кольца напряжение на нем при одном и том же токе падает в четыре раза и одновременно повышается точность измерений, В местах разрезки, по обе стороны от зазора, кольцо через токовые контакты 2 и 3 включается последовательно с источником постоянного тока Е и эталонным электрическим сопротивлением Робразуя замкнутую раоочую цепь потенциометра, Рабочие 20 точки потенциальных контактов 4 и 5 кольцарасположены на его внешней образующей поверхности между двумя близко расположенными радиальными плоскостями. Эталон включают в рабочую цепь посредством токо вых контактов 6 и 7. Контакты 8 и 9 являются потенциальными контактами эталона.Контрольные падения напряжения, снимаемые с помощью потенциальных контактов кольца и эталона, измеряются на низкоомном 30 потенциометре постоянного тока.Упомянутые выше потенциальные контакты 4 и 5 кольца жестко связаны и могут перемещаться по внешней образующей поверхности параллельно его основанию, т. е, являются зондирующими. Это позволяет, если только поле вектора электрического тока, протекающего по кольцу, направлено параллельно его основанию, определить удельное электрическое сопротивление материала образца (кольца) вдоль любого направления, лежащего в плоскости основания этого образца. Для этого достаточно измерить падение напряжения на таком участке кольца, лежащем меткду двумя близко расположенными радиальными плоскостями последнего, чтобы поле вектора электрического тока в нем было направлено по интересующему направлению. Таким образом, удельное электрическое сопротивление вдоль любого направления, лежащего в какой-либо определенной плоскости, может быть измерено на единственном образце описанной конструкции.Когда кольцо при небольштлх размерах обладает малым удельным электрическим сопротивлением, контрольное падение напряжения между двумя близко расположенными радиальными его плоскостями целесообразно измерять косвенным методом, который заключается в том, что расстояние между рабо-чими точками потенциальных контактов по внешней образующей поверхности кольца выбирают ббльшим внешнего радиуса кольца, а один из этих контактов видоизменяют в неподвижный относительно него (второй кон 35 такт остается зондирующим).Если соблюдается условие тонкостенности кольца, т. е. г; - г,г, и нестрогое условие на высоту, т. е. 6==0,1 г, где г, и гг - соответственно внутренний и внешний радиусы, а 4 О о - высота кольца, то его эквипотенциальными поверхностями при указанном на чертеже включении кольца в цепь на некотором удалении от токовых контактов, в той его части, где протекает ток, являются его радиальные плоскости. В этом случае удельное электри 4 ческое сопротивление кольца по направлениюс 6 д+ 6 г--- + ", лежащему в плоскости его основания, относительно направлениявыбранного в этой же плоскости, определяется по формуле: О,+Ог 6, - О,55 1 п - мком. см, гг 6 дтбгравлению2+ а - удельное электрическое сопротивление материала кольца по нап О а - угловая неопределенность в определении направления, для которого по формуле вычисляется удельное электрическое сопротивление, Теоретически -- (О, - О,) ( а .ъ21 1- (Ог - 0,), а практически /а/ - /(Ог - Од): 1Од - угол, составленный радиальной плоскостью кольца, проходящей через рабочую точку потенциального контакта 4, относительно выбранного в плоскости основания кольца направления (радиан);02 - угол, составленный радиальной плоскостью кольца, проходящей через рабочую точку потенциального контакта 5, относительно выбранного в плоскости основания кольца направления (радиан);ЛС/ - падение напряжения по внешней образующей поверхности между двумя близкорасположенньтми плоскостями кольца, ориентированными на углы Од и Оэ относительно выбранного в плоскости основания кольца направления, в;с/эт - падение напряжения на эталонномсопротивлении, в;дд - высота кольца, см;г, - внутренний радиус кольца, см;- внешний радиус кольца, см;Рэт - электрическое сопротивление эталона, мком.Так как зависимость удельного электрического сопротивления от угла обладает элементами симметрии, определять эту зависимость на образце в виде тонкостенного кольца для направлений, лежащих в плоскости его основания, достаточно при таких положениях потенциальных контактов кольца (если выбранным направлением отсчета углов является ось симметрии указанной зависимости), когда --- ( 6, ( тт, а -( йг (-. + - , где д - расстояние в сантиметрах по внешней образу. ющей поверхности кольца между рабочими точками этих контактов, а остальные обозначения сохраняют прежний смысл.Предложенный способ определения анизотропии удельного электрического сопротивления металлов и их сплавов может быть применен для оценки кристаллической текстуры изделий и в случае его сочетания с рентгеновским методами атталтлза текстуры может значительно снизить объем трудоемких работ. Он может быть применен и для нахождения компонент тензора удельного электрического сопротивления монокристаллов. Предмет изобретенияСпособ определения анизотропии удельного электрического сопротивления металлов и их сплавов путем измерения удельного электри. ческого сопротивления на отдельных учасг. ках образца, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью:саказ 28462 Тираж 530 Ц 1.1 ИИПИ Комитета по девам изобретений и открытий пр Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Подппсно овете Министров СССРТипография, пр. Сапунов упрощения процесса измерения и повышения его точности, образец изготовляют в виде тонкостенного кольца с прямоугольным сечением, а измерение удельного электрического сопротивленпя производят на участках образца, ограниченных радиальными плоскостями, совпадающими в сечении с направлениями вектора электрического тока.