Устройство для исследования свойств металлов

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к изучению процессов образования ферромагнитной составляющей в метастабильных сталях (например , Х18Н9Т), и может быть использовано при исследовании кинетики фазовых превращений в образцах из таких сталей при их деформировании в различных температурных условиях. Целью изобретения является повышение точности контроля фазовых превращений в деформируемом образце. При растяжении образца 3 с помощью захватов трехстержневой сердечник 1 преобразователя перемещается вместе с центральным сечением образца 3. Это обеспечивается за счет крепления захватов к крайним шарнирам двухромбического механизма , а сердечника 1 к его центральному шарниру. Ток в обмотке 4 возбуждения регулируется стабилизатором 16 и регулятором 15 частоты.3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ И СТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 G 01 N 27/72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687256/21 (22) 03.05.89 (46) 07,05,92, Бюл, ¹17 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по криогенной технике с опытным производством Физико-технического института низких температур АН

УССР (72) Н,И,Мокрый, Л.И.Даниленко, Л,В.Скибина, M.M.×åðíèê и В,Я.Ильичев (53) 621.317.44 (088.8) (56) Патент США

N 3927558, кл. 73/95, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к изучению процессов образования ферромагнитной

„,5U 1732249 Al составляющей в метастабильных сталях (например, Х18Н9Т), и может быть использовано при исследовании кинетики фазовых превращений в образцах из таких сталей при их реформировании в различных температурных условиях. Целью изобретения является повышение точности контроля фазовых превращений в деформируемом образце. При растяжении образца 3 с помощью захватов трехстержневой сердечник

1 преобразователя перемещается вместе с центральным сечением образца 3. Это обеспечивается за счет крепления захватов к крайним шарнирам двухромбического механизма, а сердечника 1 к его центральному шарниру. Ток в обмотке 4 возбуждения регулируется стабилизатором 16 и регулятором 15 частоты. 3 ил.

1732249

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к изучению процессов образования ферромагнитной составляющей в метастабильных сталях(например, Х18Н9Т}, и может быть использовано при исследовании кинетики фазовых превращений в образцах из таких сталей при их деформировании в различных температурных условиях, Целью изобретения является повышение точности контроля фазовых превращений в деформируемом образце, На фиг, 1 изображено устройство, сечение; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг.

3 — вид Б на фиг, 1, Устройство содержит трехстержневой магнитный сердечник 1 замкнутого типа, вмонтированный в обойму 2 и связанный с механизмом синхронизации перемещений измерительной зоны преобразователя и одного из сечений рабочего участка деформируемого образца 3. На среднем стержне сердечника 1 размещена обмотка 4 возбуждения, а на крайних разрезанных по середине стеожнях, на полюсных наконечниках 4 разрезов расположены двухсекционные компенсационная 5 и измерительная 6 обмотки, Разрез стержня с обмоткой 6 образует измерительную зону-пространство, в которое помещен образец 3, Последний закреплен в нижнем и верхнем захватах 7 чагружающего устройства, на которых закреплены скобы 8 и 9. Механизм синхронизации перемещений выполнен в виде плоского двухромбического шарнирного механизма 10, средний шарнир 11 которого пальцем соединен с обоймой 2 ферромагнитного сердечника 1, а крайние шарниры

12 соединены пальцами с захватами 7 через скобы 8 и 9, одна из которых связана с обоймой 2 с помощью стержневых направляюших 13, установленных на скобе 9. Источник 14 переменного тока снабжен регулятором 15 частоты и стабилизатором

16 тока и связан с обмоткой 4 возбуждения.

Кроме того, показаны полюсные наконечники 17 и пальцы 18, Устройство используют следующим образом, Перед испытанием рассчитывают оптимальную частоту переменного тока питания обмотки 4 возбуждения, исходя из электрических и магнитных свойств материала образца 2 и температурных условий проведения эксперимента, а также геометрических размеров образца 3, Так, для испытания образца 3 из стали Х18Н9Т толщиной 2 мм в направлении, перпендикулярном направлению магнитного потока в измерительной зоне преобразователя, частота переменного тока питания определяется: при температуре 300 К магнитная восприимчивость А = 500, удельное сопротивление р = 74 10 Ом м, частота пе-8

5 ременного тока питания зоок =

2 74 10 (2 10 ) (500+1)4_#_10 2л

10 =94 Гц, при температуре 77 К магнитная восприимчивость А = 465, удельное сопротивление р = 53 10 Ом м, частота переменного тока питания

15 77К=

2.53.10 (2 10 ) (465 + 1 ) 4 Х 10 2 7f

=72 Гц, при температуре 4,2 К магнитная восприимчивость А = 450, удельное сопротивление

p = 51 ° 10 Ом м, частота переменного тока питания

f4,2К =

2 51 10 (2 10 ) (450 + 1 ) 4 г 10 7 2 л

=71,8 Гц.

Как видно из результатов расчетов для образца из стали Х18Н9Т толщиной 2 мм оптимальная частота переменного тока питания обмотки возбуждения преобразователя при температуре испытаний 300 К равна 94 Гц, а при 4,2 К и 77 К 72 Гц, Эти значения частот и устанавливаются на регу35 ляторе 15 частоты источника 14 тока, подключенного к обмотке 4 преобразователя.

При достижении требуемой температуры испытаний и выдержки необходимого отрезка времени подключают обмотку 4 к

40 источнику 14 и устанавливают требуемое значение тока стабилизатором 16, а компенсационную 5 и измерительную 6 обмотки подключают к измерительной схеме (не показано) и включают нагружающее устройст45 во. Под действием нагружающего усилия растяжения рабочий участок Icfll ITblBàeìoro образца 3 деформируется, захваты 7 расходятся, увлекая за собой установленные на них скобы 8 и 9 пальцами 18 крайних шар50 киров 12 двухромбического механизма 10, Средний шарнир 11 этого механизма, расположенный на одном уровне со средним сечением образца 3, перемещается с ним с одинаковой скоростью. С этой же скоростью перемещается соединенный с обоймой 2 и вмонтированный в нее трехстержневой ферромагнитный сердечник 1 и образованная разрезом крайнего стержня измерительная зона, следуя синхронно за средним

1732249

50 сечением помещенной в нее деформируемой части образца 3, Две направляющие 13, установленные на скобе 9, закрепленной на нижнем захвате 7, обеспечивают параллельно-поступательное движение обоймы 2 с трехстержневым ферромагнитным сердечником 1 вдоль продольной оси образца 3, предотвращая смещение измерительной зоны относительно деформируемого участка образца 3 в плоскости, перпендикулярной продольной оси. При этом объем деформируемогг, участка образца 3, находящего в измерительной зоне преобразователя, уменьшается, так как некоторая его часть покинет измерительную зону, однако определенная часть материала образца остается в измерительной зоне от начала и до конца эксперимента и ни одна частица материала, находящаяся вне измерительной зоны, не будет внесена в нее за все время равномерного деформирования образца 3.

Электрические сигналы в измерительных обмотках 6 появляются от образованной ферромагнитной фазы только в объеме материала образца 3, находящегося в измерительной зоне, а не от внесенной в нее, образовавшейся за ее пределами. что позволяет уменьшить погрешности при расшифровке диаграмм и корректно толковать результаты испытаний.

Применение синхронизирующего механима, регулятора частоты и стабилизатора тока питания обмотки возбуждения позволяет повысить достверность получаемых результатов при одновременном повышении чувствительности, так как сигналы о процессах образования ферромагнитной фазы получают только от объема материала образца, находящегося в измерительной зоне, причем от всего объема материала вследствие воздействия на него переменным электромагнитным полем с постоянной напряженностью. Кроме того, питание возбуждения преобразователя от стабилизированного источника переменного тока способствует получению при различных температурных режимах экспериментов одинаковой напряженности поля в измерительной зоне преобразователя и позволяет однозначно толковать результаты испытаний, уменьшить количество тарировок, 5 Механизм синхронизации перемещений измерительной зоны преобразователя и одного из сечений образца, выполненный в виде двухромбического механизма, имеет . малые габариты, технологичен, прост конст10 руктивно, не боится вибраций и толчков, обладает малой материалоемкостью и большой надежностью, что дает возможность проводить испытания в небольших по объему камерах с малым количеством хлада- или

15 теплоносителя. Все это способствует повышению точности контроля фазовых превращений в деформируемом образце.

Формула изобретения

20 Устройство для исследования свойств металлов, содержащее захваты для образца, соединенные с плоским шарнирным механизмом, и преобразователь, расположенный в центральной части зазора

25 между захватами для образца, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя направляющими, двумя скобами и обоймой, плоский шарнирный механизм выполнен двухром30 бическим, а преобразователь выполнен в виде Ф-образного магнитопровода с зазорами в крайних стержнях, обмоткой возбуждения на среднем стержне, подключенной к стабилизатору тока, вход которого соеди35 нен с выходом источника переменного тока, вход которого соединен с выходом регулятора частоты, а также двухсекционными измерительной и компенсационной обмотками, секции которых размещены на

40 полюсных наконечниках соответствующих крайних стержней магнитопровода преобразователя, который закреплен в обойме, соединенный с центральным шарниром двухромбического механизма, направляю45 щие расположены в обойме и закреплены на первой скобе, а обе скобы соединены с крайними шарнирами двухромбического механизма.

1732249

Составитель А. Тарнопольская

Редактор М. Бланар Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 1579 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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