Способ определения демпфирующей способности двухфазных медноалюминиевых ( @ + @ )-сплавов

 

СОЮЗ СООЕТСНИХ

О!!!

PECflVSËИН ае аи цц 8 01 Н 33/20

° 7

II н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !! * В ТОРС!!ОНУ СВЩ!В!В!!ЬСТВ!!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3411613/25-28 (22) 04.01.82 (46) 23.12.84. Бюл, У 47 (72) С,Ю,Кондратьев, Г.Я.Ярославский, Б.С.Чайковский, В.Г.Хорошайлов и В.В.Матвеев (53) 620.178.311.62(088,8) (56) 1. Писаренко Г.С. и др. Вибропоглошаюшие свойства конструкционных материалов. Справочник. Киев, "Наукова думка". 1973. с. 36-58.

2. Полоцкий И. Г. и Мордюк Н. С.

О механизме затухания упругих колебаний при фазовых превращениях в сплавах на основе меди и кобальта.

В сб„. Внутренее трение в металлах и сплавах. М., "Наука", 1966, с. 62-68 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕМПФИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДВУХФАЗНЫХ МЕДНОАЛЮМИНИЕВЫХ (е + 3}-СПЛАВОВ, основан" ный на измерении объемного содержания структурной составляющей сплава, отличающийся тем, что, с целью определения демпфирующей способности сплава в закаленном состоянии, измеряют содержание закаленной -фазы в структуре и определяют,демпфиэующую способность соотношением о

Э

3l Ф(Я- Г4) где 8 - логарифмический декремент колебаний при амплитуде на-. пряжений 0,5 gp е

17 — объемное. содержание закаленной Р -фазы, X.

1130804

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств материалов, а именно к способам определения демпфирующей способности медноалюминиевых (< < P) -сплавов.

Известны способы определения демпфирующей способности материалов, заключающиеся в том, что возбуждают колебания образца исследуемого материала и измеряют параметры колебаний, 10 по которым рассчитывают характеристику демпфирования, например, логарифмический декремент колебаний (1) .

Недостатками таких способов являются высокая трудоемкость и стоимость 15 проведения испытаний, обусловленные необходимостью изготовления образцов с высокой чистотой поверхности и использованием сложного испытательного оборудования. Вследствие этого спо- 20 собы, обеспечивающие высокую точность определения демпфирующей способности, неприемлемы для использования их в условиях массового или крупносерийного производства контролируемой про- 25 дукции.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому существу является., способ определения демпфирующей способности двухфазных медноалюминиевых (I<() -сплавов, основанный на измерении объемного содержания структурной составляющей сплава. Согласно способу в качестве структурной составляющей, объемное содержание которой коррелирует с характеристикой

35 демпфирующей способности, используют звтектоид (М ), образующийся при распаде -фазы (2) . !

Однако известный способ не позво40 ляет определить демпфирующую способность сплава в закаленном состоянии.

Цель изобретения - определение демпфирующей способности двухфазных медноалюминиевых (0(.4 P) -сплавов в

45 закаленном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения демп. фирующей способности двухфазных медноалюми.алиевых (Xa p) -сплавов, осно50 ванному на измерении объемного содержания структурной составляющей сплава, измеряют содержание закаленной -фазы в структуре и.определяют демпфирующую способность соотношением

3=,,,(/.)

313

y> >(p-ä) ®О где S - логарифмический декремент колебаний при амплитуде напряжения 0,5 6п, 1— объемное содержание закаленной Р -фазы, X.

Величина Р, как это установлено экспериментально, однозначно связана с 3, поэтому для определения О требуется лишь определить Р и произвести расчет по указанной формуле.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхности детали или любого небольшого образца из исследуемого сплава приготавливают микрошлиф, просматривают его под оптическим металлографическим микросокопом и методом количественного металлографического анализа микроструктуры определяют отношение (в7 ) площади, занимаемой на поверхности микрошлифа Р -фа-зой, к площади всего микрошлифа.

Последнее отношение имеет однозначную связь с величиной логарифмического декремента 0 изгибнык колебаний данного сплава при амплитуде напряжений, равной 0,5 бо

29791 1 м|+ р-7а) о Ф

Определив количество Р -фазы и пользуясь установленной зависимостью между этим количеством и величиной декремента колебаний, определяют демпфирующую способность данной партии (плавки) металла. Если необходимо определить о при других амплитудах напряжений, например, при 0,1 и

О,ЗД, то числитель и первое сла1 гаемое знаменателя в приведенной вьппе формуле имеют значения соответственно 11 и 11 (при 0,16,g) и

24 и 24 (при О,ЗДп ).

Таким образом, по микроструктуре одного образца любой формы и размеров или непосредственно детали можно определить демпфирующую способность данной партии металла, что значительно снижает трудоемкость, упрощает и ускоряет проведение данного определения.

Пример. Определяют демпфирующую способность закаленного от 800 С в воде двухфазного(п P) -сплава

Ф 8025 промышленной выплавки состава медь-основа + 9 11 мас.7 алюминия.

Для этого на поверхности образца данного сплава приготавливают микрошлиф, который затем протравливают в

Э 11308 водном ЗХ-ном растворе хлористого железа (Г6С6 ) в lOX-ной соляной кислоте (НСЦ для выявления микроструктуры. Далее на микрошлифе методом количественного металлографического .ана5 лиза с точностью «+1X используя световой оптический металлографический микроскоп ИМР-2Р, определяют отношение (в Х площади, занимаемой на поверхности микрошлифа -фазой к пло- 1р щади всего микрошлифа, причем наличие мартенсита в закаленной Р -фазе во внимание не принимают. Величина отношения составляет ЗОХ. Подставляя полученное отношение в указанную форму- 15 лу, определяют, значение логарифмического декремента 8 колебаний при амплитуде напряжений, равной 0,5До .

Величина 8 составляет 1,0Х.

Для сравненйя демпфирующая способность сплава N 8025 определена по известному способу. Определение проводят на установке КД-1, разработанной в ИПП AH УССР, при иэгибных колебаниях с амплитудой напряжения, равной 0 5 6 . Полученное по изI вестному способу значение логарифмического декремента колебаний составляет также 1,0Х. Это свидетельствует о точности определения демпфирующей способности предлагаемого способа.

Кроме сплава Ó 8025 была определена по предлагаемому способу демпфирукецая способность еще четырех закаленных сплавов системы медь - алюминий промьппленной выплавки. Химический со35 став, режимы термической обработки, 04 4 количество Р -фазы в структуре, величина логарифмического деКремента колебаний сплавов, определенные по данному способу, представлены в таблице. Для сравнения представлены также величины логарифмического декремента колебаний сплавов, определенные по известному способу на установке КД-1 при изгибных колебаниях с амплитудой напряжений, равной

0,5 dp< °

Из таблицы видно, что расхождения между результатами определения демпфирующей способности,.полученные по описываемому и по известному способам, не превышают 0,2Х что соответствует точности известных способов определения демпфирующей способности.

Предлагаемый способ определения демпфирукицей способности двухфазных (Ж т 0) -сплавов системы медь — алюминий позволяет получать результаты с т акой же точно стью, как из вестный способ, Предлагаемый способ должен получить широкое распространение и дать значительный экономический эффект, особенно в качестве экспресс-метода для контроля демпфирующей способности в условиях существующего промышленного. массового производства двухфазных (g w P) -сплавов на медноалюминиевой основе за счет простоты, большей производительности и меньшей трудоемкости.

1130804

Логарифмический декремент колебаний, 7.

ИзвестНый способ

Предла гаемый способ

Закалка от 800 С с выдержкой 1О ч и охлаждением в воде

Закалка до 800 С с выдержкой 10 ч и охлаждением в воде

Закалка от 700 С с о выдержкой 10 ч и охлаждением в воде

Закалка от 700 С с о выдержкой 10 ч и .охлаждением в воде

Закалка от 800 С с выдержкой 10 ч и охлаждением в воде

8023: Основа

1,0

1,0

9,11

6357

2,9

9,77

3,1

6139

l0,62

3i0

3,1

3,2

5305

3,0

10,85

8292

2,4

2,5

10,32

Заказ 9603/32 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Шехтер

Редактор Е Лушникова Техреду.Гергель . Корректор И . Зрдейи