Устройство для разрушения образцовв вакууме

по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30 .06 .81(72) Авторы изобретения В,Т. Черепин, О.Е. Скляров, Я.В. Новоставский и Ю,Н. Иващенко Институт металлофизики АН Украинской ССР и Опытное) д конструкторско-технологическое бюро Института металлофизики АН Украинской ССР"(54) УСТРОЙСТВО ДНЯ РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ В ВАКУ-га",Изобретение относится к устройствам для разрушения образцов в вакууме используемым в установках для исследования свойств поверхностей твердых тел, применяемых при изучении электронного и атомно-кристаллического строения металлов и сплавов и их физико-химических свойств.Такие устройства необходимы для излучения сегрегаций элементов внед" рения на границах разрушения в твердых телах, например, методами электронной ожеспектроскопии и ионной масс-спектральной микроскопии. Указанное явление сегрегаций элементов внедрения является фактором, способствующим расслоению материалов. В результате исследований установлено, что трещины расслоения развиваются вдоль границ зерен и увеличение содержания элементов внедрения усиливает склонность к расслоению, Известно, что примеси внедрения в металлах обычно распределяются неравномерно между границами и объемом зерен, иформирование скоплений атомов внедре"ния по границам зерен может явитьсяпричиной интеркристаллитного разрушения. Факт образования подобныхсегрегаций подтверждается экспериментально при разрушении исследуемыхобразцов,Известно устройство для разруше 1 Ония образцов в вакууме, содержащеевакуумную камеру и размещенные вней держатель образцов с приводом и.разрушающее приспособление, включаю"щее разрушающий элемент с приводом,холодильную камеру с крышкой и полость для размецения образцов, приэтом приводы держателя образцов иразрушающего элемента расположеныраздельно на разных фланцах вакуумной камеры, а разрушающий элемент выполнен Ь -образной формы 1.11.Однако поскольку устройство состоитпо существу из двух узлов, каждый изкоторых привязан к вакуумной камере842452 25 45 3и установлен раздельно на своем фпанце, точность его работы зависит отточности установки каждого из этихузлов. Вследствие указанных конструктивных особенностей устройства привод5держателя обеспечивает не только еговращение, но и возвратно-поступательное перемещение, что усложняет его.Данное устройство неудобно в обслуживании, что вызвано необходимостью Окоординировать системы управления двумя конструктивно не связанными механизмами, приводы которых расположены в различных местах.Кроме. тогор устройство имеет оГраниченные функциональные возможности,поскольку с его помощью можно осуществить разрушениетолько хрупкихматериалов путем излома, хотя для целого ряда исследований физическихсвойств поверхностей твердых телтребуется получение химически чистых поверхностей более вязких материалов, разрушение которых осуществляют либо путем многократного изгиба (усталостное разрушение), либоих разрезанием.Цель изобретения - повышение точности работы, улучшение удобстваобслуживания и расширение функциональ- ЗОных возможностей.Указанная цель достигается тем,что приводы держателя образцов и разрушающего элемента расположены совместно на наружной стороне фланца, 35разрушающий элемент выполнен в видескобы, полость для размещения образцовразмещена между холодильной камеройи крышкой, а холодильная камера икрышка выполнены с пазами, совмещенными друг с другом.Кроме того, устройство снабженорежущим элементом, преимушественноножом, установленным в пазу с возможностью перемвцения параллельнооси поворота держателя.На .фиг, 1 изобрат:ено предлагаемоеустройство, общий,вид; на фиг, 2 -разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 3 -вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез 50В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрезГ-Г на фиг. 2,Устройство содержит вакуумнуюкамеру (не показана) с фланцем 1,К фланцу с внутренней стороны прикреп лен кронштейн 2, на котором установлены многопозиционный держатель 3образцов и разрушающее приспособлеФние, включающее разрушающий элемент4 и холодильную камеру 5 с крышкой 6.Держатель 3 образцов выполнен ввиде цилиндра с рядом радиальных прорезей 7 для установки образцов 8,закрепленных в держателе винтами 9.Через вал 10 держатель 3 соединен схраповым колесом 11, с которым сопряжена собачка 12, установленная напластине 13. Пластина соединена спомощью рычага 14, посаженного на оси5 и проходящего через.гибкое вакуумное уплотнение 16, с ручкой 17, смонтированной на наружной стороне фланца 1. Полость для размещения образцов расположена между холодильной камерой 5 и;крышкой 6 и ограниченащеками 18 и 19 с параллельными другдругу поверхностями, расположеннымиперпендикулярно оси поворота держателя 3,Холодильная камера 5 выполнена свнутренним каналом 20, с которым соединены две металлические трубки 21и 22, соединенные с источником жидкого азота, установленным с наружной стороны вакуумной камеры. Холодильная камера изолирована от кронштейна 2 термоизоляционными прокладками 23.Разрушающий элемент 4 выполнен ввиде установленной в шарнирах 24 скобы с щелью 25 для захвата свободныхконцов образцов 8. Разрушающий элемент соединен тягой 26, проходящейчерез металлическое гибкое уплотнение 27, с эксцентриковым механизмом28 и рукояткой 29, расположенными нанаружной стороне фланца 1,На наружной стороне фланца такжеустановлен лксатор 30 исходногоположения разрушающего элемента 4.В холодильной камере 5 и сопряженной с ней крышке 6 выполнен общийпаз, в котором установлен нож 31.Нож связан тягой 32, проходящей через металлическое гибкое уплотнение33, с рычагом 34, расположенным нанаружной стороне фланца 1,Устройство работает следующим образом.Все операции по разрушению образцов осуществляют при помощи ручки17, фиксатора 30, рукоятки 29 и рыфчага 34, размещенных на наружной стороне фланца 1,Перемещение держателя 3 образцовпроизводят при помощи ручки 17, при5 842452 6 водящей в движение рычаг 14, который воэможности исследования не только. качается вокруг. оси 15 и передает хрупких, но и более вязких материалов колебательное движение подвижной плас- путем либо усталостного разрушения9 тине 13 Установленная на пластине либо разрезания образцов . Кроме тособачка 12 и сопряженное с ней храпо" 5 го, компактностьконструкции и сосревое колесо1 передают дискретное доточение всех элементов управления вращение держателю 3 с закрепленными процессом разрушения на одном фланце на нем при помощи винтов 9 образцами повышает точность работы устройства 8. Образцы перемещаются в полости и облегчает его обслуживание. между щеками 18 и 19, где они охлаждаются, вследствие чего увеличивается их хрупкость. формула изобретенияВ исходном положении разрушающегоэлемента 4, которое Фиксируется при 1. Устройство для разрушения обпомощи фиксатора 30, плоские поверх разцов в вакууме, содержащее вакуум- ности, ограничивающие его щель 25, ную камеру с фланцем и размещенными находятся в тех же плоскостях, что в ней держателем образцов с приводом и рабочие поверхности щек 18 и 19, и разрушающим приспособлением, вклю - и незащемленный конец образца 8 имеет чающим разрушающий элемент с приводом, возможность зайти в щель 2520 холодильную камеру с крышкой и поОперации хрупкого излома или уста- лость для размещения образцов, о т - лостного разрушения образцов проиэво- л и,ч а ю щ е е с я тем чтото, с дят при помощи рукоятки 29, при пово- целью повышения точности работы,ч0роте которои на 180 в горизонтальной улучшения удобства обслуживания плоскости срабатывает эксцентриковый 25 и расширения Функциональных возможмеханиэм 28, и тяга 26 откпоняет раз- ностей, приводы держателя образцов и рушающий элемент 4 в одно из крайних разрушанщего элемента расположены положений, При этомри достаточной совместно на наружной стороне фланхрупкости образца происходит его излом. ца, разрушающий элемент выполнен в Если образец вязкий, то происходит а виде скобы, полость для размещения лишь его изгиб, а усталостное разру- образцов размещена между холодиль шение осуществимо лишь после несколь- ной камерой и крышкой, а холодильная ких циклов отклонения разрушающего камера и крышка выполнены с пазами, элемента 4 в крайние положения. совмещенными друг с другом.Операцию среза осуществляют по- З 5 2. Устройство по п.1, о т л и- воротом рычага 34, приводящего в . ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжедействие тягу 32, которая приводит в но режущим элементом преимущественно дижение нож 31, осуществляющий срез ножом установленным в пазу с. возв1 образца. можностью перемещения параллельноИспользование предлагаемого уст оси поворота держателя. ройства значительно расширяет функ- Источники информации 1 циональные возможности установки для принятые во внимание при экспертизе исследования свойств поверхностей. Патент США 93720829,кл.250-49.5, образцов в вакуумной камере за счет 1978.842452 и оставитель С, ехред А,Савкаатеева ктор О, Била аказ 5053 Подписное Фили атент , г. Ужгород, ул. Проектная едактор Т, Мермелштаг ВНИИПИ Государстве по делам изобрет133035, Москва, Ж, Р Тираж 907го комитета СССй и открытийская иаб д, 4