Способ определения термостойкости материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный на измерении скорости ультразвука в образце материала, подвергнутом термическому воздействию, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и упрощения определения термостойкости, образец подвергают гидростатическому сжатию, измеряют в процессе гидростатического сжатия скорость ультразвука или частоту ультразвукового импульса в образце, а термостойкость К определяют по формуле fo/f или /CCT , о/-ст где Ср и f соответственно скорость ультразвука и частота ультразвукового импульса при гидростатическом давлении, равном нулю; С и S скорость ультразвука и ст ст частота ультразвукового ko импульса при гидростатическом давлении, соответствующем полному закрытию микротрещин в образце.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

PECflVSfIHH (!9) ())) 4(5)) С 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/g или

K=c,/с т

20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3608994/25-28 (22) 30.03.83 (46) 23.06.85. Бюл. В 23 (72) Г.Г.Зарецкий-Феоктистов, Ю.M.Ðàïîïoðò и Г.Н.Танов (53) 620 ° 179.16 (088.8) (56) 1.Огнеупорные изделия. Метод определения термической стойкости.

ГОСТ 7875-56.

2."Проблемы прочности", 1976, )(9 4, с. 69-72. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ, основанный .на измерении скорости ультразвука в образце материала, подвергнутом термическому воздействию, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности и упрощения определения термостойкости, образец подвергают гидростатическому сжатию, измеряют в процессе гидростатического сжатия скорость ультразвука или частоту ультразвукового импульса в образце, а термостойкость К определяют по Формуле где с и fð — соответственно скорость ультразвука и частота ультразвукового импульса при гидростатическом давлении, равном нулю; сст и Эст — скорость ультразвука и частота ультразвукового импульса при гидростатическом давлении, соответствующем полному закрытию микротрещин в образце.

1163251

Изобретение относится к области контроля качества материалов ультразвуковым методом и может быть использовано для оценки термостойкости огнеупоров, строительных материалов и горных пород.

Известен способ оценки термостойкости, основанный на фиксации количества нормированных теплосмен, которые выдерживает материал до по- 10 явления видимых трещин или до разрушения с потерей первоначальной массы 1 1.

Недостатками данного способа являются большая его трудоемкость, а 15 .также низкая достовернос зь, так как фиксируются только поверхностные трещины и не учитываются структурные изменения в объеме материала.

Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому результату является способ определения термостойкости материалов, основанный на измерении скорости ультразвука в образце матери- 25 ала, подвергнутом термическому воздействию (2).

Недостатком известного способа является то, что измерение скорости ультразвука в образце материала производится на рабочем и эталонном образцах, что снижает достоверность и усложняет определение термостойкости материала.

Целью изобретения является повы35 шение достоверности и упрощение определения термостойкости.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения термостойкости материалов, основан- 40 ному на измерении скорости ультразвука в образце материала, подвергнутом термическому воздействию, образец подвергают гидростатическому сжатию, измеряют в процессе гидростатического сжатия скорость ультразвука или частоту ультразвукового импульса в образце, а термостойкость К определяют по формуле

50 или К ср/сpy у где с и Х, — соответственно скорость ультразвука и частота ультразвуко- 55 вого импульса при гидростатическом давлении, равном нулю; с H c T — cKopoc Tb ультразвука и частота ультразвукового импульса при гидростатическом давлении, соответствующем полному закрытию микротрещин в образце.В основе предлагаемого способа лежит зависимость параметров ультразвуковых колебаний от структурных характеристик исследуемого материала. В процессе термического воздействия происходит изменение структуры исследуемых материалов. Наиболее характерным является трещинообразование, интенсивность которого тесно связана с параметрами термического воздействия. При приложении гидростатического давления возникшие трещины начинают закрываться, причем при некотором значении давления

= Р трещины в материале практически полностью закрываются и материал приобретает акустические характеристики, близкие к первоначальным на исходном нетрещиноватом образце, а при дальнейшем увеличении гидростатического давления остаются постоянными, т.е. стабилизируются °

На фиг. 1 представлена зависимость относительной частоты ультразвукового импульса от величины гидростатического давления Р для магнезитовой керамики; на фиг. 2 — зависимость скорости С ультразвука в,образце магнеэитовой керамики от величины гидростатического давлениями.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец исследуемого материала, подвергнутый термическому воздействию, испытывают в условиях гидростатического сжатия. В процессе испытаний измеряют скорость С распространения ультразвука в образце или частоту ультразвукового импульса.

Частоту первого периода ультразвукового импульса определяют по формуле f =1/ Т, где Т вЂ” длительность импульса. Строят зависимость скорости ультразвука или частоты от гидростатического давления P. В качестве мары термостойкости K берут

fo f cT H++ K= со сст где f и с — частота ультразвукового импульса и скорость распространения ультразвука при начальном гидроста-;

1163251

6000

0000

Фи@2

Составитель С.Волков

Редактор А.Сабо Техред Т.Дубинчак

Корректор В.Гирняк

Заказ 4099/44 Тираж 897 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 тическом давлении Р =О, f и сс частота ультразвукового импульса и скорость распространения ультразвука на участке стабилизации (Р = Р т) зависимости измеряемой характеристики от гидростатического давления.

В случае необходимости с помощью заранее составленных тарировочных графиков можно от меры термостойкости К перейти к числу нормированных теплосмен, которыми по ГОСТУ определяется термостойкость материалов.

Таким образом, изобретение позволяет повысить достоверность и упростить определение термостойкости материалов sa счет проведения испытаний без эталонного образца.