Установка для измерения микротвердости металлов и сплавов

Класс 42 К 23 о94327 СССР ЗОБРЕ ниСВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИСАНИЕ К АВТОРСКО Лозинский и Н. Т, Гудцов СТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОТВЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ ТИ Заявлено 26 декабря 1950 г. аа,й 4404 Я 1 в Гостекннк Установки для измерения микротзер;1 осз 11 металлов и с 1 л 1 воз, н 1- грсваемых электротоком в вакуумированной камере, снабженные ирямидальным наконечником и микроскопом, известны.В описываемой установке гого же типа, в Отлила 1 е от известых, наконечник помешен в отдельном Отсеке ня крыцке ьакуумированной камеры. Наконечник приводится в действие рычажком, соединенным с пришлифованным краном, расположенным в стенке отсека, охляждаемой пиркулируюшей водой. Кварцевая пластина в смотровом окн крышки камеры с внутренней стороны снабжена метяллическои сеткой, присоединенной к 1 сточнцку постоянного тока. Сетка является вспомо. гательным электродом для созидания отрицательного электрического заряда. Этот заряд Отражает Ястицы металла 1 спыттемого оорязца, цспаряощиеся при высоких температурах нягрсза и конденспруюциеся на поверхности кварцевой пдастины, Такое устройство дает возможность проводить испытание на микротвердость жаростойких металлов и сплавов при нагреве до высоких температур, близких к расплавлению.Н Я ф и 1, 1 113 О О р Я ж е н Я с х е м Я у с т 11 но в к 1; 1 1 ф и Г. О - и р ы ш к 1 ь с 1 куумированной камеры; на фиг. 3 - схема устрон:тва, предназначенного для отражения испаряющихся с поверхности Оорязця частиц металла от кварцевой пластины.Кориуе 1 ВЯКууМИроЗЯННОЙ К;МЕрЫ ЗЯКрмт КрЫШКО 11 2, ОбряЗЕц ОЯ В форме пластинки с полированной со стороны крышки поверхностью нагревается до заданной температуры за счет теплового действия электрического тока низкого напряжения, подводимого от трансформатора 4. Один из вывод трансформатора присоединен к корпУст рабочей камеры, другой - к водоохлаждаемой стойке 5, служацсй электродом, Стойка изолирована от корпуса гнроклядкой 6, На металлической консоли /, электрически соединенной с ко)пусом 1, расположена гибкая медная шина 8, к которой подключается ис следуемый образец 3. Гибкая шина компенсирует изменения длины образца при его нагреве и охлаждении. Керамический (кварцевый) упор 9 поддерживает образец з горизонтальном положении н предотвряшя ет его прогиб при нагреве.Температура нагрева в зоне исследования образца контролируется термопарой. Термоспай 10 термопары прикреплен к образцу, например, точечной электросваркой.Наблюдение за микроструктурой натретой зоны образца осуществляется через кварцевую пластину 1 в смотровом окйе, уплотненную в крышке вакуумной мастикой,Микроскоп 12 снабжен объективом с фокусным расстоянием 6 10 ли. На объектив насажена водоохлаждающая рубашка 13, предо. храняющая сго от нагрева. Окулярный микрометр 14 предназначен для измерения отпечатков на образце. Общее увеличение системы может доходить до 600 раз (объектив с 40-кратны увеличением и окуляр с 15-кратным).Микроскоп укрепляется па вертикальной стойке 15. Для грубой наводки служит рукоятка 1 б. Точная наводчика осуществляется микро метрическим винтом 17, Микроскоп перемешается поперек образца рукояткой 18Твердость образца определяется )давливанием наконечника 19 :юследующим замером полученного отпечатка микроскопом. Наконец ник представляет собак) четырехгранную пирамиду, заточенную под углом 136 у вершины. Вместе со своим штоком и направляющими втулками 20 и 21 наконечник помещен в отдельном отсеке на крь;шке камеры. Нагрузка на образец слагается из веса наконечника 19 и штока, к которому он прикреплен, веса груза 22 и пластины 23.Шток с наконечником поднимается и опускается поворотом руко ятки 24, скрепленной с пришлифованным краном, расположенным в стенке отсека, охлаждаемой циркулирующей водой. Пробка 25 крана гюворачивает вилку 26, воздействуошую ня шпильку, укрепленную я штоке.Для измерения микротвердости ня поверхности нагретого в вакууме образца 3 при помощи микроскопа выбирают подлежащий изучению участок и совмещают скрещенньц линии в окулярном микрометре с зоной измерения.Рукояткой 27 поворачивают образец внутри вакуумной камеры па угол 180. При этом выбранный на образце для исследования участок располагается над наконечником 19 Рукояткой 24 опускаю) наконечник. Г 1 о истечении заданного времени наконечник поднимают, рукояткой 27 возвращают образец в исходное положение и измеряют диагональ отпечатка. Величину твердости определяют по шкале Виккерса.Для предохранения поверхности образца от окисления в процессе нагрева и носледующего выдерживания, в 1 камере создается низкое остаточное давление (около 1,10- ",ял рт. ст.), измеряемое вакууметром 2 Л. Воздух и газы лкачивают из камеры диффузионным насосом 29, соединенным через вакуумный кран 30 с ротационным насосом 31. Кран 32 служит для впуска атмосферного воздуха в корпус насоса пос ле его остановки, а также в вякуумированную камеру после охлаждения исследуемого образца.Кварцевая пластина 11 размещена ня таком же расстоянии от оси поворота образца (изображеного на фиг. 2 пунктирной линией), кяк943.1и отсек 33, внутри которого расположен наконечник,Для загрузки и разгрузки камеры при установке и объеме образца истользуется съемная накладка 34, снабженная вакуумным уплотнением, обеспечивающим герметичность ее прилегания к крышке 2 Винты 35 позволяют прижимать накладку 34 к крышке. Вокруг пластины 11 в крышке 2 прорезаны каналы охлаждения ЖПри высокотемпературном нагреве металлических образцов в вакууме; их поверхности неизбежно происходит испарение частиц металла, которые конденсируются на внутренней поверхности пластины 11, образуя светонепроницаемую хеталлическуо пленку, препятствующую измерению микротвердости.Кварцевая пластина 11 снабжена с внутренней стороны камеры молибденовой или иной сеткой 37. Сетка укреплена изолирующим кольцом 38, удерживаемым скобами 39, Исследуемый образец 3 при помощи накладки 40 присоединен к гибкой цине 8.От источника постоянного электрического тока 41, рзмешенного вне рабочей камеры, к стойке 5, служаще. электродом, и к сетке 37 подается напряжение, причем к сетке подключается минус, а к стойке -- плюс. Сетка служит вспомогательным электродом для создания отри цательного электрического заряда, отражающего испаряющиеся частицы Соответствующим подбором величины напряжения удается тредохранить поверхность кварцевой пластины от конденсации частиц, испаряющихся с нагретого образца. и от образования на ней светонепроницаемой пленки.Предмет изооретсния1. Установка для измерения мпкротвердости металлов и сплавов, снабженная вакуумированной камерой для помещения испытуемого образца, нагреваемого за счет теплового действия электрического тока и нагружаемого вертикально перемецасмым наконечником, с замером получаемого Отпечат(а 1 исроскопом, устснов,еьм над емот 1 эовьл окном в крышке камеры, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью определения микротвердости жаропрочных хетл,ов при нагреве до вы:оких температур, близких к расплавлению, нагружающий наконечник с его подъемным механизмом, помещен в отдельном отсеке на крышке - куумированной камеры и приводится в действие рычажком, скрепленным с пришлифованным краном, расположенным в стенке отсека, ох, аждаемой циркулируюшей водой.2. Установка по п, 1, отлич а ю щаяся тем, что, с целью предупреждея образовая светонепроницаемой металлической пленки на внутренней поверхноти кварцевой пластины, последняя снабжена с внутренней стороны камеры молибдеовой или иной металлическо". сеткой, присоединенной к источнику постояного тока и являющейся зспомогательным электродом для создания отрицательного электрического заряда, отражающего частицы металла испытуемого образца, испаряошиеся при высоких температурах арог гонденсруюье и поверхности кварцевой плстнь)раж 220 рорз 13.1 61 ЦБТИ при Моска Типография ЦБТИ Комитета по делам нзобретени 11 н огкрытнй прн Совете Министров СССР, Москва. Петровка, 4.з 11 одп. кабак. 11 митете по нри Совет Центр, М,елаи изооретении и откМинистров СССРеркасскнй пер., д. 2/6 Ог)ъе)я 0,34 и.,),Пена 5 к н) тий