Способ определения жаростойкостиметаллической проволоки c покры-тием

" " блие. Сеефз Советских Социалистических Реслубиик(22) Заявлено 300178 (21) 2573777/25-28с присоединением заявки Нов(5 6 01 й 3/60 Госуяарстаенный комитет СССР но аеаам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОИ ПРОВОЛОКИ С ПОКРЫТИЕМИзобретение относится к исследованиям химических и Физических свойств веществ, а именно к способам определения жаростойкости материалов.Известен способ определения жаростойкости проволоки с покрытием при интенсивном воздействии среды, заклю-, чающийся в том, что образец проволоки с покрытием нагревают и охлаждают, выбирают показатель долговечности . 10 (например, минимально допустимое значение предела прочности или относительного удлинения проволски) и находят совпадающие экстремальные распределения этого показателя при край них значениях температурного интервала. Эти значения, нанесенные на график в координатах температура-время, соединяют экстраполяционной прямой, позволяющей прогнозировать долговеч" 20 ность проволоки в исследуемом интервале температур 11.Недостаток этого способа заключается в том, что не удается полностью учесть влияние температурных на пряжений на процесс разрушения материала покрытия, так как их значения меняются с изменением температуры.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения жаростойкости проволоки с покрытием, заключающийся в том, что образец проволоки с покрытием циклически нагревают и охлаждают, выдерживают при максимальной температуре цикла в течение заданного времени, до разрушения покрытия. Нагрев образца осуществляется пропусканием электрического тока Мерой жаростойкости служит число циклов до разрушения 2 1Недостатком этого способа является то, что из-за неодинакового по длине электросопротивления проволоки с покрытием, обусловленного неоднородностью проволоки, температура вдоль испытуемого образца проволоки неодинакова. Кроме того, испытания по известному способу проводят при температурах более 1000 оС, а при более низких температурах уменьшается скорость охлаждения проволоки, и слой окалины сохраняет высокую плотность, что увеличивает число циклов до разрушения и увеличивает время испытаний.Цель изобретения - сокращение сроков испытаний.указанная цель достигается тем, что одновременно испытывают эталон( (о,4 о) Формула изобретения ный образец из материала покрытия,после каждого цикла удаляют с обоихобразцов окалину, после разрушения.покрытия основного образца эталонный образец выдерживают при максимальной температуре цикла до его разрушения в течение времени Хзт и определяют жаростойкость Х по формуле где Хцик - общее время выдержки .приду)циклических испытаниях; С ( --- расчетное время полного Рокисления материала;15д- изменение толщины покрытияза счет окисления;К - коэффициентпропорциональ-ности.Кроме того, диаметр эталонного об разца выбирают равным удвоенной толщине материала покрытия. Способ осуществляется следующимобразом. 25 Образец испытуемой проволоки с покрытием (основной образец) и эталонный образец проволоки, выполненный из материала покрытия и имеющий в исходном состоянии такую же структу- ЗО ру, как и. покрытие основного образца, испытывают одновременно в режиме, заключающемся в циклическом нагреве и охлаждении образцов с выдержкой при максимальной температуре цик ла в течение заданного времени, После каждого цикла производят удаление образовавшегося за цикл слоя окалины. Удаление окалины производят в водных растворах кислот, обеспечивающих рав- щ номерное стравливание слоя окалины при минимальной скорости травления материала покрытия, Удаление окалины после каждого цикла позволяет интенсифицировать воздействие Испытательной срецы при сохранении напряженного состояния образца, Для упрощения определения общего времениТ выдержки при циклических испытаниях, диаметр эталонного образца выбирают равным удвоенной средней толщине покрытия основного образца. В процессе испытания покрытие основного образца, имеющего остаточные температурные на%ряжения и локальные дефекты (, неравномерность покрытия по сечению и 55 длине .образца, микротрещины и др.) разрушается раньше эталонного образца. Момент разрушения покрытия основного образца фиксируют, отмечая времяцик циклических испытаний. Эталон- о ный образец продолжают выдерживать при максимальной температуре цикла до его разрушения и фиксируют при этом время Сз выдержки эталонного рбразца до разрушения. 65 Жаростойкость проволоки с покрытием определяют по Формуле где Хр - расчетное время полного окисления материала. Это время рассчитывается по формугде Ьч - изменение толщины покрытияза счет окисления,К - коэффициент пропорциональности, зависящий от химического состава и структуры материала.Например, при испытаниях основного образца проволоки из сплава204-ниобий-медь диаметром 0,5 мм с покрытием из стали 10 Х 23 Н 18 (средняятолщина покрытия 0,040 мм),. применяютэталонные образцы проволоки из стали 10 Х 23 Н 18 диаметром 0,080 мм. Основной и-эталонный образцы проволокнаматывают на рамку и подвергают циклическому нагреву в камерной электропечи до 850 С. Выдерживают при этойтемпературе в течение 15 мин, охлаждают на воздухе и травят в водномрастворе азотной и плавиковой кислот(объемное содержание кислот 10 и2,5 соответственно) до удаления, слояокалины, образовавшейся эа цикл. После обнаружения на основном образцечерез= 1,25 ч нарушения целостности покрытия (трещин) эталонный образец выдерживают в печи при 850 Сдо его разрушения. При этом С +10,3 ч,Установлено,что для стали 10 Х 23 Н 18при 850 С коэффициент К равен3,210Жаростойкость образца проволокииз сплава 204-ниобий-медь с покрытием из стали 10 Х 2 ХН 18. толщиной0,040 мм, равнаХо,ики ик дч)С+Х Р ; +цик эт цик эт Таким образом, способ определения жаростойкости металлической проволоки с покрытием позволяет значительно сократить сроки испытаний. 1. Способ определения жаростойкости металлической проволоки с покрытием, заключающийся в том, что образец проволоки с покрытием циклически нагревают и охлаждают, выдержиСоставитель Г.АлеховРедактор Ю. Ковач Техред .Х. Рейвер Корректор Н.ШвыдкаяШ Юееид тЗаказ 9762/61 Тираж 916 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вают при максимальной температурецикла в течение заданного времени,до разрушения покрытия, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью сокращения сроков испытаний, одновременно испытывают эталонный образециз материала покрытия, после каждогоцикла удаляют с обоих окалину, послеразрушения покрытия основного образца, эталонный образец выдерживаютпри максимальной температуре цикладо его разрушения в течение времениС и определяют жаростойкость Гпо формуле где цк - общее время выдержки прир циклических испытаниях,"Г =- расчетное время полногоРокисления материала;ьч " изменение толщины покры",тия за счет окисления;К - коэффициент пропорциональности,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что диаметр эталонного образца выбирают равным удво енной толщине материала покрытия,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ейльман Л.С.и Кнастер М.Б.Защита проводов и кабелей от корро 15 зии. М. 1971, с. 164-165.2. ГОСТ 2419-58 (прототип).