Установка для изучения структурных изменений тугоплавких металлов и сплавов

Союз Саветскит Сацизлистическик РеспубликО П И С А Н-ИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства-аявлено 07.Х 1.1970 ( 1600829/261 п 23/2 соединением заявки-Квинтет по дел риоритет -изобретении и открытии при Совете Министров СССРаявитель УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ МЕНЕНИЙ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОИзооретение относится к области исследования методами рентгеноструктурното анализа фазовых и структурных изменений в металлах и сплавах в лроцессе их деформации при испытании на растяжение в вакууме либо других средах при различных температурах.Предлагаемая установка может применяться в нау 1 чно-исследовательских учреждениях и заводских лабораториях для изучения механических свойств материалов при высоких температурах,Установка позволяет проводить исследования структурных изменений испытуемого материала в процессе нагрева, приложения напрузки, деформации образца при высоких температурах в вакууме или другой среде.В настоящее время нет установпси, на которой было бы возможно проводить вьвсокотеипературные механические испытания материала в закрытых камерах и одновременно исследовать спруктурные изменения, происходящие в материале испытуемого образца. Рентген оструктурные исследования обычно проводятся на образцах помысле снятия их с испытания.Недостатком таких исследований является то, что испытуемый образец на время проведения рентгеноструктурных исследований на различных стадиях деформации снимается с испытаний и исследуется не в нагруженном состоянии и не в рабочих условиях, а при комнатной температуре, когда благодаря релаксационным процессам состояние материала может сущеспвенпо изменяться,Кроме того, пфи таком спосоое исследований невозможно следить за. динамикой структурных изменений, происходящих в материале в процессе деформации.Целью изобретения является создание 1 О установки для проведения высокотемпературных механических испытаний, на которой можно было бы проводить в процессе испытаний изучение механизмов высокотемпературной деформапции, ипользуя возможности 5 ренпгеноструктурного анализа. Например: исследование фазовых превращений, измерение паразтепров кристаллической решетки, внутренних напряжений 1, 11 и 111 рода полпкристаллических материалов; исследование разоо. риецтации зерен и субзерен, процессов полпгонизации и рекристаллизации поликристаллических материалов с большой величиной зерна100 як); исследование субструктуры монокристаллов.5 Согласно изобретению, поставленная цельдостигается тем, что специально разработан.ное рентгеновское устройство совмещается с машиной, предназначенной для высокотемпературных механических испытаний мате- ЗО риалов. При этом рентгеновская установка40 45 с целью приближения ее к испытуемому образцу монтируется на передней крышке испытательной машины таким образом, чтобы рентгеновский луч через специально сделанное в крышке бериллиевое окно направлялся на выбранный участок абразца, а отраженные лучи попадали на рентгеновскую пленку, расположенную перед окном. Установка снабжена механизмом вертикального перемещения вдоль образца и механизмом поворота вокруг горизонтальной оси.Для получения большей информации ис,пользуется метод качающегося рентгеновско. го пучка.На чертеже схематически изображена предлагаемая установка,Она содержит вакуумную камеру 1 с по,мещенным в нее образцом 2, бериллиевое окно 3, источник 4 рентгеновского излучения, плоскую кассету 5, цилиндрическую кассету 6, каретку 7, криволинейные направляющие 8, коллиматор 9, подвижную шайбу 10, обойму 11, механизм 12 перемещения каретки, направляющие 13 механизма вертикального перемещения, ползуны 14, винтовое соединение 15, захваты 16 механизма натружения образца, напреватели 17, переднюю крышку 18 и фиксатор 19. Рентгеновское устройство, состоящее из источника .рентгеновского излучений 4, кассет 5 и 6, коллиматора 9, монтируется на пе,редней крыппке 18 камеры 1 таким образом, что с целью настройки ее на исследование ;различных участков испытуемого образца 2 оно имеет возможность перемещаться вдоль оси образца по направляющим 18 при помощи винтового соединения 15 и поворачивать. ся относительно горизонтальной оси в объеме 11 на подвижной шайбе 10. Кроме того, источник рентгеновского излучения с плоской кассетой может перемвщаться вместе с кареткой 7 по криволинейным направляющим 8, с целью изменения утла наклона падающего рентгеновского пучка,к оси образца в переделах +20, а также обеспечивать синхронное качание ренттеновской трубки и плоской кассеты в пределах +10, при помощи кулачкавого механизма 12. Это осуществляется за счет тото, что рентгеновская трубка установлена на каретке 7, которая может перемещаться и закрепляться фиксатором 19 на криволинейных направляющих 8. Синхронное качание каретки и кассеты 5 осуществляется кулачковым механизмом 12,Настройка источника рентгеновского излучения на желаемую точку исследуемого 5 10 15 го 25 Зо Э 5 образца осуществляется поворотом подвижной шайбы 10 в обойме 11 в плоскости, параллельной оси образца, и вертикальным перемещением обоймы 11 в направляющих 18 с помощью винтового соединения 15.Устройство работает следующим обоазом.Рентгеновский пучок через коллиматор 9 и вакуумно-плотное бериллиевое окно 8 направляется на исследуемый образец. Отраженные лучи через то же окно попадают на рентгеновскую пленку, помещенную в кассетах 5 или б. Изучение фазовых превращений, измерение .параметров иристаллической решетки, внутренних напряжений 1, 11 и 111 родов мелкозернистых поликристаллических материалов осуществляется методом отра. женного рентгеновского пучка, Для этого каретка 7 закрепляется в нулевое положение, ври котором рентгеновский пучок направлен пер 1 пендикулярно к поверхности образца. В этом случае кассета 5 может либо качаться, либо вращаться вокруг своей оси. Изучение разориентировок,субзврен в поликристаллах с большой величиной зерна и монокристаллических материалов, полигонизации и рекрысталлвзации, происходящей в процессе натрева и деформации, ,производится методом качающегося относительно исследуемого участка образца .рентгеновското луча. Для этого включается двитатель с кулачковым механизмом, придающий каретке с рентгеновской трубкой и плоской кассетой равномерное возвратно-поступательное движение. Перемещение каретки 7 по криволинейным направляющим 8 периодически изменяет угол падения рентгеновского пучка, но не приводит к смещению рентгеновского пучка с выбранного участка образца. Предмет изобретения Установка для изучения структурных изменений тугаплаэких металлов и сплавов при высокотемпературной деформации в вакууме или друцих средах, содержащая рабочую камеру с расположенным на передней ирышке бериллиевым окном, механизм нагружения, захваты для образца, натреватели, механиэмы измерений и регистрации показаний, отличающаяся тем, что, с целью исследования структуры образца в про)цессе испытаний, на передней,крылышке рабочей камеры смонтировано устройство для ренттеноаского анализа с механизмом вертикального перемещения этого устройства вдоль образца и механизмом поворота вго вокруг горизонтальной оси,356536 Составитель Л. Мягченкова Редактор Н. Коляда Корректор О, Тюрина Техред А. Евдонов Тип. Харьк. фил, пред. Патент Заказ 559/2069 Изд.1596 Тираж 406 ПодписноеЦНИИГ 1 И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Рзушская наб д. 4/5