Образец для испытания технологической прочности металла в контакте с расплавленным припоем

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения взаимодиффузии материала образца и элементов припоя. Образец выполнен из полого цилиндра 1, в полости которого соосно установлен стержень 2 из материала с коэффициентом термического расширения большим, чем у цилиндра. Зазор между полостью и стержнем выбирается из соотношения δ=T<SP POS="POST">.</SP>A<SP POS="POST">.</SP> (Α<SB POS="POST">1</SB>-Α<SB POS="POST">2</SB>), где δ - ширина зазора

T - температура испытания

A - радиус полости цилиндра

α<SB POS="POST">1</SB> - коэффициент термического расширения материала стержня

α<SB POS="POST">2</SB> - коэффициент термического расширения материала цилиндра. На внутренюю поверхность цилиндра и на стержень наносят компоненты припоя так,что компоненты, образующие эвтектическую диаграмму состояния, находятся на разных деталях образца. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

09) O I) (Р1) С 01 И 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4406070/25-28 (22) 07.04.88 (46) 07.10.90.Бюл. У 37 (72) Л.Е, Сипягина, В.H.Ñåìåíîâ и Ю.П.Чулков (53) 620.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 459707., кл. С 01 И 3/18, 1978. (54} ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛА В К0НТАКТЕ С РАСПЛАВЛЕННЫМ ПРИПОЕМ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения — повышение точности за счет исключения вэаимодиффузии материала образца и элементов припоя. Образец.

2 выполнен иэ полого цилиндра 1; и полости которого соосно установлен стержень 2 иэ материала с коэффициент ом термич еског о р асшир ения большим, чем у цилиндра. Зазор между по" лостью и стержнем выбирается из соотношения Ю Т - а . (с(, — о(), где

1 — ширина зазора; Т вЂ” температура испытания; а — радиус полости цилиндра; а(— коэффициент термического расширения материала стержня; (коэффициент термического расширения материала цилиндра. На внутреннюю поверхность цилиндра и на стержень наносят компоненты припоя так, что компоненты, образующие эвтектическую диаграмму состояния, находятся на разных деталях образца. l ил.

1597676

P раз

Э исп. о6р где Р— разрушающая нагрузка;

F . — площадь рабочего сечения испытуемого образца.

При испытаниях по предлагаемому способу исключается испарение и стекание жидкого припоя, а также взаи50

Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности за счет исключения вэаимодиффузии материала образца и элементов припоя.

На чертеже представлен образец, общий вид. 10

Образец выполнен в виде полого ци" линдра l в полости которого соосно с ним размещен стержень 2. Коэффициент термического расширения материала стержня больше, чем у цилиндра..15

На внутреннюю поверхность цилиндра

1 и на стержень 2 наносят покрытие из компонентов припоя так, что компоненты, образующие эвтектическую диаграмму состояния, расположены на 20 разных деталях образца. Между полостью цилиндра 1 и стержня 2 имеется зазор 3, выбираемый из соотношения

Ю = Т ° а (с, — с ), где d — ширина зазора;

Т вЂ” температура испытания; а(, — коэффициент термического расширения материала стержня; о - коэффициент термического расширения материала цилиндРау

Р Hó|- полосTH цилиндрa °

Для осуществления механических испытаний цилиндр 1 выполнен с захватными частямй 4 и 5 °

Припой наносят гальваническим способом. 40

Испытания проводят следующим образом.

Испытуемый образец закрепляют в зажимах испытательной машины, нагревают до температуры испытаний и 45 нагружают до разрушения. Прочность испытуемого материала рассчитывают по полученным данным азрушающей нагрузки известным способом по формуле модействие материала испытуемого образца и. жидкого припоя в процессе нагрева вплоть до момента достижения температуры испытания, а следовательно, изменение химического состава припоя и контактирующего с ним слоя испытуемого материала. При этом температура испытания может быть выше температуры припоя благодаря использованию в данном способе принципа контактно-реактивного плавления припоя.

Пример. Испытуемый образец изготавливают в виде цилиндра из материала ЭП-202, внутренний стержень— из БРХ08. На внутреннюю поверхность цилиндра гальваническим способом наносят медное покрытие толщиной 5—

7 мкм, на поверхность стержня аналогичным способом наносят двухслойное покрытие: никель 7-12 мкм, серебро 10-12 мкм. Далее проводят сборку стержня и цилиндра с зазором 0,03 мм, определяемым следующим образом: для того, чтобы при температуре испытаТ = 870 С и известных коэйАициентах термического расширения контактирующих материалов зазор между собираемыми деталями был равен нулю при радиусе контакта а = 5 мм сборочный зазор с = 0,03.

Образец закрепляют в зажимах испытательной машины, нагревают до

870 С и нагружают до разрушения. При достижении температуры испытаний происходит контакт медного покрытия на внутренней поверхности цилиндра и серебряного покрытия на поверхности стержня, последующее контактно, peazтивное плавление покрытия и воздействие жидкой фазы на рабочую поверхность. По величине разрушающего усилия и площади рабочего сечения испытуемого образца известным способом определяют 5 < испытуемого материала при воздействии на него жидкой фазы припоя: 5 = 15 кг/мм .

Данные, полученные в результате проведенных испытаний, являются более точными по сравнению с известным способом, для которого

Ь = 20 кг/мм

Некоторое снижение прочности (по сравнению с известным способом) происходит вследствие того, что жидкая фаза находится в закрытом зазоре между, внутренней поверхностью образца и поверхностью стержня, полностью.)59 отсутствует испарение компонентов, входящих в состав жидкой фазы, а следовательно, более полно проявляются ее жидко гекучие свойства и охрупчивающее воздействие на испытуемый материал. формулаизобретения

Составитель В.Лазарева ,Техред M.Õîäã íè÷

Корректор С.Черни

Редактор А.Шандор

Заказ 3046 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

Образец для испытания технологической прочности металла в контакте с расплавленным припоем, выполненный в виде цилиндра с нанесенным на его образующую поверхность покрытием припоя,отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения взаимодиффуэия элементов припоя и материала образца, образец выполняют в виде полого цилиндра, в полости которого соосно с ним размещают стержень, выполченный

7676 6 иэ материала с коэЫ ициентом термического расширения большим, чем ко ;эффициейт термического расширения

5 материала образца, на внутреннюю поверхность цилиндра и на стержень наносят компоненты припоя в виде покрытий так, что компоненты припоя, образующие эвтектическую диаграмму состояния, нанесены на разные детали образца, при этом стержень устанавливают внутри образца, с зазором, оп ределяемым из соотношения = Т а ((, ()

15 где d — ширина зазора;

Т вЂ” температура испытания; .а — радиус полости цилиндра;

o(; — коэффициент термического расширения материала

20 стержня;