Способ оценки прочностных свойств металлов

 

Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для определения прочностных свойств металлов. Целью изобретения является повышение точности деформации углеродсодержащих сплавов. Способ заключается в том, что образец размещают в вакуумной камере, нагружают и фиксируют момент начала выделения СО, , образующегося на поверхности образца , что соответствует моменту начала пластической деформации.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (ю4 < 01 К 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3846307/25-28 (22) 28.01.85 (46) 30.07.87. Бюл. Ф 28 (71) Северо-Кавказский горно-металлургический институт (72) К.Д. Басиев, О.И. Стеклов-, Т.С.Есиев и Т.Т. Адаев (53) 620.194.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 532781, кл. G 01 Я 3/00, 1976. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТНЫХ свойств мктлллов

„,Я0„„1326942 А1 (57) Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для определения прочностных свойств металлов. Целью изобретения является повышение точности деформации углеродсодержащих сплавов. Способ заключается в том, что образец размещают в вакуумной камере, нагружают и фиксируют момент начала выделения

СО, образующегося на поверхности образца, что соответствует моменту начала пластической деформации.

26942 2

1 13 Изобретение относится к испытаниям материалов и может быть использовано для определения прочностных свойстн металлов.

Целью изобретения является повышение точности при определении момента начала пластической деформации углеродсодержащих сплавон.

Способ основан на том, что согласно дислокационным представлениям процессы пластической деформации металла осуществляют путем перемещения дислокаций, выходом их на поверхность кристалла, зарождением ноных. Посто,янное и направленное движение дислокаций, а, следонательно, и атомов матрицы сплава, приводящее к необратимому формоизменению образца, не может не вызынать многообразных дислокационных реакций с атомами внедрения. В сплавах внедрения атомы уложены не плотно, между ними остаются свободные промежутки, н которых могут размещаться маленькие атомы типа H

N, С, которые н свою очередь могут быстро мигрировать по кристаллической решетке.

В присутствии полей напряжения диффузия станонится направленной— атомы ннедрения притягинаются н зону ядра дислокации — н область растяжения. Такой процесс диффузионного перемещения атомов внедрения к дислокациям приводит в конечном счете к образованию так называемых облакон или атмосфер Коттрелла, тем самым создавая н исходном тнердом растноре структуру с неравновесной концентрацией атомов ннедрения по объему, Напряжение, необходимое для перемещения дислокаций, а, следонательно, и для начала пластической деформации очень мало И по порядку величины еще ниже, чем наименьшие пределы упругости, наблюдаемые экспериментально. Учитывая тот факт, что н реальных металлах и сплавах нсегда имеются внутренние напряжения, причем предельные значения внутренних напряжений III u II рода на дна порядка выше,. чем напряжение

Х рода, им принадлежит определяющая роль в развитии процессов микродеформирования.

Таким образом, перные пластические деформации и инициируемые ими процессы диффузии начинают протекать при напряжениях, меньших физического предела текучести.

5 l0

Исходя из изложенного, можно заключить, что пластическая деформация принодит к усилению диффузии атомов

Н, N, С из объема металла на его понерхность.

Регистрацию газовыделения осущестнляют газоанализатором-измерителем парциальных давлений.

Продукты газоныделения могут вступать н реакцию. Особенно сущестненным

1 является обраэонанне углеродсодержащих соединений, влияющих на коррозионную стойкость поверхности.

Диффундирующий и выносимый дислокациями углерод на поверхности. взаимодействует с адсорбированными на

a/ поверхности атомами кислорода, и и результате образуется углеродсодержащий окисел СО . Таким образом, по регистрации начала выделения на поверхности металла углеродсодержащего окисла СО> с нысокой точностью может быть установлен момент начала пластической деформации.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемый образец после тщательной очистки помещают н вакуумную камеру и обезгажинают от физически адсорбированных газов. По мере очищения поверхности образца вакуум в камере улучшается и при достижении заданной величины накуума производят растяжение образца и регистрацию выделения н объем камеры образующихся на поверхности газов, в частности углеродсодержащего газа СО . Наличие газа СО свидетельствует о наличии процесса пластической деформации.

П р и M e p . Испытуемый образец из стали 3 тщательно очищают, размещают и накуумной камере и обезгажинают от адсорбиронанных газон при

523-573 Си растягивают образец при вакууме порядка 10 Па. При достижении н образце напряжения 19,7 ° 10 Па т фиксируют начало выделения СО, которое продолжается до разрушения образца.

В качестве измерительных приборов применяют металлокерамический омегатрон РМО-13 и анализатор газа ИПДО-2, Начало выделения углеродсодержащего окисла СО фиксируют при достижении напряжения н образце 19,7 10

Па и продолжают вплоть до разрушения образца, Это напряжение меньше напряжения предела текучести, найденного

Составитель Э. Карпиловская

Редактор Ю. Середа Техред Д.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3273/37 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

132694 путем механических испытаний образцов на разрыв, и составляющего в среднем для стали 3 величину 23 5х м

У х10 Па.

Такйм образом, предлагаемый способ позволяет точно зафиксировать момент ачала пластической деформации при помощи выявления и учета физических и физико-химических процессов, проте- 1р кающих в объеме металла и на его поверхности.

Формула изобретения

Способ оценки прочностных свойств металлов, заключающийся в том, что об-1>

4 разец испытуемого металла растягивают в вакууме, регистрируют момент начала выделения элементов вещества образца, I I по которому судят о прочностных свойствах металла, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности при определении момента начала пластической деформации углеродсодер1 жащих сплавов, в качестве элементов вещества образца выбирают углерод, образующий на поверхности образца углеродсодержащий окисел СО