Способ контроля гексагональных текстур листовых материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)4 С 01 И 25/ОО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ных с производством листовых гексагональных материалов и изделии из них,требующих учета "эффекта текстуры",Целью изобретения является повышениеточности, упрощение и ускорение времени испытания, исключение разрушения образца при контроле гексагональных текстурлистовых материалов.Дляконтрольного образцапроводятся рентге.новские исследования для определенияего характеристик текстуры. Для контрольного и исследуемого образца находятся параметры изотермических кривых в плоскости листа от точечногоисточника тепла, Текстура исследуемых листов определяется по формуле,связывающей отношение осей и углынаклона контрольного и исследуемогообразцов. Может применяться для выбраковки листовых полуфабрикатов иизделий плоской и сферической формыпо текстурным характеристикам. 3 ил1 табл,27ственный педагоК.Д,УшинскогоР.Гохман а илов и 1981,ж метод ат в и и(57) Изобретемашиностроения бласт связа относитс рг ме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Одесский государгический институт им.(56) Бородкина М.М. Рентгенческий анализ текстуры металсплавов. - М.: Металлургия,с. 271.Иваний В.С. и др. Модульнопределения типа текстуры прлистов гексагональных металлсплавов. - Заводская лаборат1982, У 7, с, 28-30,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕКСАГОНАЛЬНЬТЕКСТУР ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ЯО 1245971Изобретение относится к области машиностроения и металлургии, преимущественно к производству листовых полуфабрикатов иэ металлов и сплавов с гексагональной структурой кристаллов, требующих учета эффекта текстуры.Цель изобретения - повышение точности, упрощение и сокращение времени испьтаний, исключение разрушения образца при контроле гексагональных текстур листовых материалов.На Фиг,1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, на фиг 2 - то же, разрез, на фиг. 3 - завйсимость отношения длин главных осей изотермических эллипсов от точечного источника тепла постоянной мощности от угла наклона бокового ребра гексагоналъной призмы к плоскости листа.ВйЪор в качестве характеристики текстуры угла й предполагает моделирование листа гексагональной призмой, боковое ребро которой образует с плоскостью листа угол о, причем призма имеет такую же анизотропию физико-механических свойств в плоскости, совпадающей с плоскостью листа, как и рассматриваемый образец. Уравнение изотермических поверхностей от точечного источника тепла в гексагональном кристалле.для стационарного случая будет следующим0 - Хг+Хг Хг г Т-Т = - (Кг-К )" ( " + - ) ЦГ г КК, (1) где Т - температура в точке с координатами Х Х , Х, в системе координат кристалла,Т - температура вдали от источника;1Ч - мощность источника тепла, К К - компоненты тензора теплопро 1 фводности кристаллаПосле ряда математических операций из соотношения (1) с учетом изотропности свойств гексагональных кристаллов в базисной плоскости получают уравнение изотермических линий в плоскости листа от точечного источника тепла при сечении изотермического эллипсоида (1) плоскостью, составляющей с осевым сечением его угол, о:Т-Т = - (созгс+з.пг.рсозг +д 4 Г( К 1 Кэ(2) где -1 - угол между радиус-векторомтекущей точки изотермы и направлением прокатки листа,В общем случае (2) - уравнение эллипса, который в плоскости базиса вырождается в окружность, Если измерить длины главных осей изотермического1 Гэллипса (2) РМ=О) и Е(ч = - ), то ) можно рассчитать угол М по формуле Сг - 1в 1 пг(.-- 1Кз(4) где д. - характеристика текстуры исследуемого образца,характеристика текстуры контрольного образца, определяемая по интенсивности отраженных рентгеновских лучей,ЗОС, С - отношение длин главнь"х осейизотермических эллипсов контрольного и исследуемого образцов соответственно,Устройство содержит лист 1 теплоизолирующие наконечники 2, винты 3,резьбовую пару 4 и 5, острозаточенное жалс б, нагреватель 7, асбестовый экра.н 8, регулировочные винты 9,плиту 10, стабилизированный источник11 питания, автотрансформатор 12 иф вольтметр 13.Предлагаемый способ реализуетсяследующим образом.Лист с произвольной плоской текстурай (контрольный образец) облуча 45ется рентгеновским излучением и регистрируется интенсивность отраженных лучей при изменении положенияобразца. Далее по полученным даннымопределяется угол о, , например, изпрямых полюсных Фигур. Затем для контрольного образца определяется величина С,. При этом для индикации изотерм в плоскости листа от точечногоисточника тепла используются жицкокристаллические смеси (или другиетермоиндикаторы). Для исследуемогообразца аналогичным образом находиться величина С, а уголпри помощи1245971 ОтношеСтепеньобжатияж ние главныхосей эллипса.Исход 50 ная 1 01,122 271,172 321,181 331,218 36 28 20 33 40 35 60 36 80 формулы (4), Нахождение угла Ы значительно упрощается, если предвари- . тельно построить градуировочный график зависимости данного материала по формуле (4). 5П р и м е р. Изучают листы титана ВТ 1-0 толщиной 0,7-3 вам. Исходные листы, полученные теплой прокаткой, прокатывают при комнатной температуре на лабораторном стане с диаметром валков 140 мм без реверса до 20, 20, 60 и 807 обжатия по толщине. Контрольный образец, в качестве которого был выбран лист, прокатный с обжатием 80% по толщине, облучают рентгеновс ким СцК,излучением и регистрируется интенсивность отраженных лучей при изменении их направления относитель, но образца методом Шульца. На рентгеновском дифрактометре "ДРОН" стро ится полюсная фигура для плоскости 0002 и найдено, что угол Ы, равен 36Далее для контрольного и исследуемых образцов определяют параметры изотерм от точечного источника тепла 25 постоянной мощности в плоскости листа. Часть внешней стороны горизонтально расположенного листа площадью примерно 100 с 100 мм, зачерненная пековым лаком, покрывается тонким сло- Э 0 ем разогретого до комнатной темпера- руты холестерического жщцкого кристалла. После этого лист 1 устанавливается на теплоизолирующие наконеч- . ники 2 винтов (фиг.1). Снизу при по мощи резьбовой пары 4 и 5 в соприкосновении с листом приводится остро- заточенное жало 6 нагревателя 7, взятое от электропаяльника типа ПЦН. Свободная поверхность листа.защищена от нагревателя асбестовым экраном 8. Лист устанавливается горизонтально при помощи регулировочных винтов 9, перемещающихся в плите 10. Для поддержания рабочей температуры использованных жидких кристаллов (интервал 36-41 С) на нагреватель 7 по 4дается напряжение от стабилизированного источника 11 питания, которое регулируется при помощи автотрансформатора 12 соответствующей мощности и контролируется,вольтметром 13.После установления стационарнойгеплопередачи, что фиксируется неизбренностью цветовой фигуры (пятна),изучаются параметры изотермических линий в плоскости листа. Цветовое пятно сютметрично относительно проекции на лист. точки нагрева и состоит из фиолетовой (центральной) и окаймляющих зеленой, желтой и красной областей. Форму и размеры изотерм наиболее удобно определять по границе фиолетового и зеленого цветов.Для листа после тепловой прокатки наблюдается окружность, что свидетельствует о наличии в нем текстуры базисного центрального типа. Для остальных листов наблюдаются эллипсы, вытянутость которых растет с увеличением степени обжатия при прокатке.Цветовые фигуры фотографируются на обратимую фотопленку ОКТОНКОМ, а затем величины С определяются из длин главных осей эллипсов, измеренныхпри проектировании слайдов на экран. Эти измерения могут быть проведены также при помощи оптических приборов, например катетометром и даже обычным разметочным штангенциркулем. Угол о для исследуемых образцов находят по градуировочному графику для листов титана ВТ 1-0 (фиг.3), построенному при помощи формулы (4) понайденным Ы, и С .Для сравнения эти же углы найдены из рентгеновских исследований таким же способом, как и для контрольного образца.Значения углов наклона бокового ребра гексагональной призмы к плоскости листа, полученные предлагаемым и рентгеновским способами для листов ВТ 1-0, представлены в таблице.3 Угол наклона боково-го ребра призмы кплоскости листа,Предлага Рентгенов" емый спо ский способ собВ качестве контрольного образца используется только один образец, изучение которого, как и исследуемых, проводится более просто и требует меньших затрат времени (не более 20 мин на образец). Предлагаемый способ является нераэрушающим, так как осуществляется непосредственно в изделии.Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля серийных листовыхматериалов, подлежащих в дальнейшем обработке штамповкой и вытяжкой, где эффект текстуры может проявляться в естонообразовании, а также при изготовлении изделий, например сосудов высокого давления, где текстурное упрочнение на 150-2007 может быть осуществлено за счет текстуры базисного центрального типа. Способ может также найти зал=эп 2С,-1 где о. д/Ь применение при производстве конструкций, использующих анизотропиюсвойств, обусловленную текстурой, 25 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Способ контроля гексагональныхтекстур листовых материалов, включаю-.30 7 у /2 Г ираж 778у Подписно жгород, ул. Проектная,изв.-полигр. п НИИПИ Заказ 3992/3 щий облучение образца рентгеновскимизлучением, регистрацию интенсивности отраженньх лучей при измененииих направления относительно образцаи определение параметров текстуры,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и упрощения измерений за счет исключенияразрушения образца, контрольный иисследуемый образцы дополнительно нагревают точечным источником тепла постоянной мощности, определяют длинуглавных осей получаемых изотермических эллипсов .а параметры текстурыисследуемых материалов определяют поФормуле характеристика текстуры исследуемого образца,характеристика текстуры контрольного образца, определяе"мая по интенсивности отраженных рентгеновских лучей,отношение длин главнь 1 х осейиэотермических эллипсов контрольного и исследуемого образцов соответственно,