Способ определения площади поверхности электропроводного объекта

 

Изобретение относится к измерению площади электропроводного объекта и может быть использовано для определения площади поверхности образцов после испытания их на ударный изгиб. Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерений. Способ заключается в том, что анализируемую поверхность покрывают материалом , нанесенным электролитическим путем из пирофосфатного электрода, причем скорость осаждения покрытия выбирают 0,002-0,013 г/см2, ч, определяют массу покрытия, его толщину - по шлифу боковой поверхности и с учетом плотности покрытия судят о площади поверхности электропроводного объекта по формуле S , где m - масса покрытия, г; 1 - толщина покрытия, см; р - плотность покрытия, г/см . 1 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/32

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729265/28 (22) 08.08.89 (46) 07.12.92. Бюл, М 45 (71) Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР (72) К.Г.Ферхутдинов, Д.Д.Афоничев и

С.Б.Денисова (56) Авторское свидетельство СССР

% 920366. кл. G 01 В 7/32, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 643745, кл. G 01 В 7/32, 1977 (прототип). (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДИ

ПОВЕРХНОСТИ ЗЛЕКТРОПРОВОДНОГО

ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерению площади электропроводного объекта и может быть использовано для определения

Изобретение относится к измерению площади электропроводного объекта и может быть использовано для определения площади поверхности образцов после испытания их на ударный изгиб.

Известен способ определения площади поверхности электропроводного объекта 1, заключающийся в погружении образца в электролитическую ванну вместе с электродом сравнения, в подключении анода ванны электрода сравнения и анализируемого образца к иСточнику питания с последующим измерением тока ванны и плотности тока у поверхности электрода сравнения. С помощью потенциостата устанавливают между объектом и электродом сравнения разность потенциалов в интервале I2-12

1 в при которой обеспечивается протекание через ванну продольного тока диффузии, поддерживает эту разность потенциалов в течение наперед заданного промежутка. Ж 1779910 А1 площади поверхности образцов после испытания их на ударный изгиб. Цель изобретения — повышение точности и упрощение измерений. Способ заключается в том, что анализируемую поверхность покрывают материалом, нанесенным электролитическим путем из пирофосфатного электрода, причем скорость осаждения покрытия выбирают 0,002-0,013 г/см ° ч, определяют массу

2 покрытия, его толщину — по шлифу боковой поверхности и с учетом плотности покрытия судят о площади поверхности электропроводного объекта по формуле S = в/lр, где а — масса покрытия, г;1 — толщина покрытия, см; p — плотность покрытия, г/см . 1 табл. времени ti с помощью реле, времени. По истечении этого времени срабатывает разрывная цепь анода, отключая потенциостат д и запуская цифровой амперметр, работающий в режиме однократного запуска. Амперметр обеспечивает измерение мгновенного значения продольного тока в конце заданного промежутка времени tt<, лежащего в пределах выше указанного интервала. Площадь реальной поверхности С) определяют по формуле

S Iti-К, где К вЂ” коэффициент пропорциональности по току, экспериментально определяемый с помощью электрода сравнения;

it> — значение мгновенного предельного тока в конце заданного промежутка времени t>.

Недостатком. способа является его сложность, обусловленная необходимостью применения специального оборудования—

1779910 потенциостата, определения коэффициента пропорциональности по току К изменяющегося в зависимости от состава электролита в ходе растворения материала анода, а также катодное окисление изучаемого обь- 5 екта, что изменяет фазово-структурный состав поверхности излома, сформированного при распространении магистральной трещины в ходе разрушения.

Известен способ определения площади 10 поверхности тел неправильной формы 2, заключающийся в том, что контролируемую поверхность и поверхность эталонного образца с известной площадью поверхности покрывают слоем смачивающего состава и 15 судят о площади поверхности исходя из площади эталона, веса слоев сосТВВВ на контролируемой поверхности и эталонном образце. Площадь поверхности тела определяют по формуле 31 = — 32, где S1 и 32

m1, 20

m2 — площадь поверхности тела и эталона соответственно; m1 и m2 — масса слоя состава на контролируемой поверхности и эталоне соответственно. 25

В качестве смачива1ощего состава могут быть использованы расплавленный парафин, клеевые или масляные краски.

Недостатком способа является использование материалов, которые из-за низкой 30 плотности покрытия не позволяют сохранить микрорельеф поверхности и как следствие не позволяют гарантировать точность измерения.

Цель изобретения — повышение точно- 35 сти измерений и упрощение способа, Поставленная цель достигается способом, заключающимся в том, что анализируемую поверхность покрывают материалом, нанесенным злектролитическим путем из 40 пирофосфатного электрода, причем скорость осаждения покрытия выбирают равной

0;0g2-0,013 г/см ° ч, определяют массу пог крытия, его толщину и с учетом плотности покрытия. установленной однократно при 45 заданном режиме осаждения на образце с известной площадью, "удят о площади поверхности электропроводного обьекта.

Способ осуществляется следующим образом. 50

Образец размером 1л1ЯО, выполненный из стали С45 после испытаний на ударный изгиб погрух<ается в этиловый спирт для предотвращения коррозии. Перед проведением испытаний все грани образца, за иск- 55 лючением поверхности излома, покрываются лаком или эмалью. Образец вместе с анодом (электролитическая медь) помещаются в электролитическую ванну и подключаются к источнику питания. В качестве электролита используется раствор следующего состава, г/л:

Ма4Р20т 10Н20 150

CuSO4.5Í20 40

1 1агНРО4 12Н20 80

Осаждение проводится в течение 4-5ч в режиме:

i» 0.2-1,0 А/дм;

«8-25 С, что обеспечивает заданную скорость осаждения.

Толщину нанесенного покрытия определяют с помощью металлографического шлифа. Для этого готовят микрошлиф с поперечным разрезом покрытия. Для повышения точности измерения шлифы зажимают в специальные струбцины или заливают легкоплавкими сплавами (или пластическими масонами). Толщину покрытия измеряют на металлографическом микроскопе.

С помощью полученных данных рассчитывают поверхность излома:

m р где S — площадь поверхности; р- плотность покрытия;

1 — толщина слоя покрытия.

Плотность электролитического покрытия определяют предварительно на образце с известной площадью поверхности.

Для установления точности метода используется образец с легко определяемой . площадью поверхности, с которым проводят все приемы, описанные выше. им подтверждается достоверность полученных нами данных.

Была определена поверхность анализируемых образцов при режимах, в которых меняется скорость осаждения меди.

Данные приведены в таблице.

Способ прост, по сравнению с прототипом, он не предусматривает постоянного использования эталонного образца. За счет увеличения плотности покрытия повышается точность измерения, процент ошибки не. превышает 2,77.

Формула изобретения

Способ определения площади поверхности электропроводного обьекта, заключающийся в том, что контролируемую поверхность покрывают слоем материала и о площади поверхности судят с учетом веса покрытия, от л ич а ю щи и с я тем, что,с целью повышения точности и упрощения измерений, покрытие осуществляют элект-. ролитическим путем, в качестве электролита используют пирофосфатный электролит.

l 779910

Составитель Т.Колчина

Техред М,Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор

Заказ 4428 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 скорость осаждения выбирают равной

0,002-0,013 г/см ч, плотность покрытия определяют однократно при заданном режиме осаждения на образце с известной площадью поверхности, а толщину покрытия определяют по шлифу боковой поверхности.