Способ исследования фазового превращения металла при сжатии ударной волной
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 763754
Автор: Алексеев
Текст
ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскннСфциалкстическкнРеслублик и 763754(51) М. Кл,ЗС О 1 Я 25/02 б 01 Х 27/02 ГесударстенннвИ кюмнтвт Опубликовано 15.09.80. Бюллетень 34ао делам нзобретеннй н атнрытнйДата опубликования описания 25.09.80(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ СЖАТИИ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ1Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам исследования состояния веществ при высоких давлениях, и предназначено для изучения механизма фазового превращения в ударнойволне.Для установления. состояния вещества обычно определяется один из механических параметров ударной волны, распространяющейся по веществу, а затем, используя законы сохранения, все остальные.В этой области техники известны следую . тощие способы, дающие возможность определить один из этих параметров:а) дискретное определение скорости ударной волны Р с помощью электроконтактных датчиков;б) определение скорости ве 1 цества О(массовой скорости) за фронтом ударной волны в диэлектриках с помощью электромагнитной методики;в) определение скорости свободной поверхности образцов с помощью электроконтактных датчиков;г) фотохронографические способы определения волновой скорости и скорости по-. лета поверхностей образцов; 2д) способ исследования фазового изменения состояния вещества по изменениям зависимостей (Р- Р ) илн (О-Ц), где Р - давление, Я -плотность вещества.Последний из известных способов заключается в том, что проводят серию опытов, в которых на образец воздействуют ударной волной с меняющейся от опыта к опыту амплитудой. Регистрируют скорость ударной волны нли массовую скорость 1./, прн необ. ходимости регистрируют скорость свободной поверхности образца % и по зависимости %=21./ (для металлов) определяют(.1.:Механические параметры ударной волны, распространяющейся по веществу (давление Р. скорости Р н 3, плотность вещества Я ), связаны между собой следующими зависимостями:- закон сохранения массы на фронте ударной волны;- закон сохранения импульса;р/ф -11 закон сохранения энергии гдеЯо - начальная плотность вещества, 6 - изменение внутренней энергии вещества.Далее строят графики (О - 11) -или (Р-У) зависимостей. При фазовых переходах пер.вого рода, т.е. при переходах вещества из одной кристаллической модификации в другую, с изменением объема и выделением (или поглощением) скрытой теплоты на (Р - Щ -и (Р - Я ) -зависимостях обнаруживают излом.Точку излома этих зависимостей считают точкой начала перехода одной фазы в другую 1).Однако для определения точки излома необходимо получение указанных зависимостей в большом диапазоне, давлений, что требует большого количества дорогостоящих о,пытов. С другой стороны, при таком фазовом превращении, как плавление, изменение одной закономерной связи параметров состояния на другую обнаружить не удается из-за малости этих изменений и недостаточной точности эксперимента.Ближайшим техническим решением является способ исследования фазового превращения металла при сжатии ударной волной, заключающийся в том, что на образец металла воздействуют ударной волной и регистрируют изменения его электрического сопротивления. В измерениях проводимости эксперимент ставят следующим образом. В исследуемый материал; по которому распространяется ударная волна, вводят электроды, соединенные шунтирующим сопротивлением. После достижения ударной волной участка исследуемого материала, занятого электродами, сопротивление элект- рической цепи изменяется за счет изменения проводимости исследуемого материала, находящегося между электродами. Регистрациюпроизводят осциллографом. В опытах с рядом диэлектриков сопротивление уменьшается, что свидетельствует о металлизации этих диэлектриков 2.Целью изобретения является снижение трудоемкости при установлении тбчки плавления металла.Согласно предложенному способу это достигается тем, что ударную волну со спадом давления за фронтом создают в пористом образце металла, например ударом тонкой пластины, по изменению электрического сопротивления образца регистрируют распространение в нем ударной волны при воздействии разгрузки, определяют границу в образце, начиная с которой уменьшается скорость изменения сопротивления, по скорости ударной волны в слое образца эа этой границей определяют состояние сжатого металла, соответствующее началу оплавления.На чертеже дана схема осуществления опыта по определению в образце скорости ударной волны по изменению сопротивления образца,Для лучшего понимания предлагаемого способа приводится приме определения точки плавления меди. Тонкой пластиной 1, разогнанной продуктами взрыва заряда ВВ 2, ударяют Гю экрану 3, на котором установ 50 И частиц пористой меди происходит от воздействия передней волны с параметрами Ри Р(Р- скорость, Р - давление). Действие разгрузки не касается волны Р ь Р ь а лишь распространяется на волну с параметрами Р Ре и продолжается до некоторых пор, В некоторый момент временипри толщине Хпроисходит скачком новое распределение параметров сжатия, т.е. изменение профиля, Параметры волны сжатия порислен образец пористой меди 4, отпрессованный из порошка. Удар тонкой пластиной обеспечивает распространение в исследуемом материале ударной волны высокой интенсивности с относительно быстрым выходом на ударный фронт волны разрежения с тыльной стороны ударяющей пластины.После начала воздействия волны разрежения измерения электропроводности пористого металла происходят в условиях ударного сжатия с уменьшением интенсивности сжае тия. В каждый последующий момент состояние нового сжатого слоя соответствует новой точке на ударной адиабате, с меньшей амплитудой сжатия. В таких измерениях возможно проследить за изменением состояния металла в одном опыте в больф шом диапазоне давлений, от жидкой фазыдо твердой.Пористый образец взят по следующимпричинам. Во-первых, пористый образец состоит из зерен металла и обладает повышенным по сравнению со сплошным металлом электрическим сопротивлением, так как его сопротивление обусловлено переходными сопротивлениями между зернами. Практически удельное сопротивление пористой меди, например, в зависимости от пористости и толщины оксидной пленки на частицах может быть в сотни раз выше удельного сопротивления сплошной меди. Учитывая, что при некоторой выбранной геометрии образца сопротивление его сжатой части, находящейся за фронтом волны, пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением несжатой части, по напряжению, регистрируемому с помощью осциллографа 5, легко определять положение фронта ударной волны в каждый момент сжатия, иначе говоря, скорость сжаз 1 тия, т.е. скорость ударной волны, Высокоесоцротивление образцов облегчает процесс регистрации благодаря использованию относительно несложной аппаратуры.Во-вторых, применение образца позволяет повысить его температуру по сравнениюсо сплошным,. материалом при сжатии дотех же давлейий, Изменение пористости металла в подобных исследованиях позволяет получить более йолную информацию в термодинамических свействах материала.Установлено, что в данном примере ослабление фронта ударной волны наступает йри толщине образцов меди Х ъ 3 мм, Однако по изменении сопротивления образца скорость волны остается постоянной. Это является следствием, того, что сближениетога образца при толщине Х Х 1 по оценке температуры (выполняется расчетом) и положению на кривой плавления меди отве. чают точке на ударной адиабате, где начинается плавление. 1Предлагаемый способ опробован и на других металлах и показал положительные результаты при обработке их взрывным давлением.формула изобретенияСпособ исследования фазового превращения металла при сжатии ударной волной, заключающийся в том, что на образей металла воздействуют ударной волной и регистрируют изменения его электрического сопротивления, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости при установлении точки плавления металла, ударную волну со спадом давления за фронтом соз.дают в пористом образце металла, напримерударом тонкой пластины, по изменениюэлектрического сопротивления образца регистрируют распространение в нем ударнойволны при воздействии разгрузки, определяют границу в образце, начиная с которойуменьшается скорость изменения сопротивления, по скорости ударной волны в слое образца за этой границей определяют состояние сжатого металла, соответствующее на 10 чалу плавленияИсточники информации,принятые во в 11 имание при экспертизе1. Альтшулер Л. В. Применение ударных волн в физике высоких давлений. ЖУспехи физических наук, т. 85, вып. 2,1965.2. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. физика ударных волн и высокотемпературныхгидродинамических явлений, М., 19 Я, с. 56Пож едактор Н. Белявская аказ 6272/37 ВНИИПИ Го по дела 13035, Моска филиал ППП Па
СмотретьЗаявка
2514145, 01.08.1977
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2827
АЛЕКСЕЕВ ЮРИЙ ЛЕОНИДОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 25/02
Метки: волной, исследования, металла, превращения, сжатии, ударной, фазового
Опубликовано: 15.09.1980
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-763754-sposob-issledovaniya-fazovogo-prevrashheniya-metalla-pri-szhatii-udarnojj-volnojj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ исследования фазового превращения металла при сжатии ударной волной</a>
Предыдущий патент: Способ определения дезаминирования проявляющих веществ, аналогов парааминофенола и парафенилендиамина
Следующий патент: Устройство для определения температуры застывания органических веществ
Случайный патент: Устройство для измельчения