Способ определения пористости металлоизделий



Способ определения пористости металлоизделий
Способ определения пористости металлоизделий
Способ определения пористости металлоизделий

 


Владельцы патента RU 2593525:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к определению пористости металлоизделия, полученного обработкой давлением литого изделия, и может быть использовано для определения влияния обработки давлением на пористость получаемого металлоизделия. Способ заключается в том, что металлоизделие разрезается по плоскости, которая проходит через тот объем металлоизделия, пористость которого нужно оценить, полученную после разрезания часть шлифуют в плоскости разреза. Полученные шлифованные поверхности полируются, фотографируются, фото сохраняется в виде файла на компьютере. Файл с фото открывают в графическом редакторе. Подсчитывают количество пикселей, составляющих изображение шлифа. Закрашивают цветом те области, которые соответствуют изображениям пор. Подсчитывают количество пикселей, соответствующих цвету, которым закрасили изображения пор. Число пикселей, соответствующих цвету, которым закрасили изображения пор, делят на количество пикселей, составляющих изображение шлифа. Получаемое число характеризует пористость металлоизделия в относительных единицах. Техническим результатом является определение пористости металлоизделий в относительных единицах. 2 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к определению пористости металлоизделия, полученного обработкой давлением литого изделия, и может быть использовано для определения влияния обработки давлением на пористость получаемого металлоизделия.

Известен способ получения сквозной пористости материала (RU 2035035, опубликовано 10.05.1995). Способ обладаем недостатками. При использовании указанного способа необходим слой вспомогательного пористого материала, образец необходимо предварительно высушивать, насыщать сорбатом, подвергать световому излучению только под определенным углом.

Известен способ определения пористости материалов (RU 2000108998 А, дата подачи 10.04.2000, дата публикации 10.03.2002). Недостатком данного способа является ряд дополнительных измерений, в том числе объема материала, объемной влажности, необходимость использования емкости постоянного давления с возможностью задания разрежения, а также дополнительного образца.

Известен спектроскопический способ определения пористости материалов (RU 2310188 С2, опубликовано 10.11.2007). Недостатком данного способа является необходимость наличия источника ИК-излучения, построение градуировочных зависимостей по эталонным монолитным образцам.

Известен способ определения пористости материалов (SU 1106246 А1, опубликовано 20.07.2005). Для реализации данного способа необходим источник лазерного излучения и оборудование для измерения параметра импульса электрического тока.

Известен способ определения показателей заполнения и пористости тканых полотен по компьютерному изображению (RU 2366946 С2, опубликован 10.09.2009). Недостатком данного способа является необходимость строить профили яркости и анализировать их, что требует от исследователя владения узкоспецифическими навыками. Нет данных, подтверждающих возможность применять данный способ для определения показателей пористости металлоизделий.

Техническим результатом изобретения является определение пористости металлоизделий в относительных единицах. При этом пористость определяется без применения дополнительного оборудования, эталонных образцов, существенных временных затрат и не требует от исследователя узкоспециализированных навыков обработки экспериментальных данных.

Технический результат достигается тем, что металлоизделие разрезается по плоскости, проходящей через тот объем металлоизделия, пористость которого необходимо определить. Полученная после разреза часть (или части) шлифуется в плоскости разреза, полируется, фотографируется, фотография сохраняется в виде файла на компьютере. После этого файл с фотографией открывают с помощью графического редактора. С помощью графического редактора рассчитывают количество пикселей, составляющих изображение шлифа. Те области, которые на графическом изображении соответствуют порам, закрашивают отличным от цвета шлифа цветом. С помощью графического редактора определяют количество пикселей цвета, которым закрасили изображения пор. Число, равное количеству пикселей цвета, которым закрасили изображения пор, делят на число, равное количеству пикселей, составляющих изображение шлифа. Полученное значение используют как показатель пористости исследуемого объема металлоизделия в относительных единицах.

При производстве металлоизделий из слитков или непрерывно литых заготовок актуальной является задача определения пористости получаемого изделия. Наличие зон с повышенной пористостью в объеме заготовки ведет к анизотропии свойств и повышает вероятность возникновения дополнительных концентраторов напряжений и в конечном итоге негативно сказывается на качестве получаемых металлоизделий. Предлагаемый способ определения пористости металлоизделий не требует больших временных затрат и использования специализированного оборудования. Для реализации способа необходимо изготовить макрошлифы, отполировать их и сфотографировать, затем полученное фото обработать в любом из удобных исследователю графических редакторах.

Изобретение пояснено чертежами на фиг. 1, где представлен макрошлиф половины полой трубной заготовки и фиг. 2, на котором представлено фото шлифа, обработанное с помощью графического редактора. Примером использования предлагаемого способа является определение пористости полых трубных заготовок (гильз), полученных прошивкой круглых слитков в стане винтовой прокатки. Прошивки проводились в двухвалковом стане винтовой прокатки МИСиС-130Д. Прошивали слитки из алюминия марки АД-31, которые перед прошивкой нагревали до 400°С. В ходе экспериментов для прошивки слитков использовались три различные оправки: традиционная сплошная оправка, оправка с углублением в торцевой части и полая оправка. После прошивки гильзы снимались с прошивных оправок и остужались до температуры 20-25°С.

Остывшие до комнатной температуры гильзы разрезали вдоль по диаметральному сечению на две части. Одну из частей гильзы шлифовали и полировали (фиг. 1). Полученный шлиф фотографировали и сохранили в виде файла на компьютере. Открыли сохраненный файл на компьютере с помощью графического редактора Paint, на фото удаляли все области, не относящиеся к шлифу. Сохранили файл. С помощью программы Image expert pro 3 открыли сохраненный файл и рассчитали количество пикселей, составляющих изображение шлифа. Сохранили файл. Открыли сохраненный файл в Paint, изображения пор на шлифе закрасили зеленым цветом (фиг. 2). Сохранили файл. С помощью программы Image expert pro 3 открыли сохраненный файл и рассчитали количество пикселей зеленого цвета. Число пикселей зеленого цвета поделили на число пикселей, составляющих изображение шлифа. Полученное число характеризует пористость всего объема гильзы в относительных единицах. При этом согласно расчетам, приведенным в С.А. Салтыков Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976 г., показано, что значение пористости, полученное в сечении, может быть использовано для характеристики пористости всего объема металлоизделия.

По результатам проведенных с помощью предлагаемого способа измерений установили, что при использовании полой оправки пористость составила 1,61%, сплошной оправки - 0,61% и оправки с углублением - 0,52%. Таким образом, установили, что предлагаемый способ может быть использован в ходе экспериментов при совершенствовании существующих и разработке новых технологий производства металлоизделий из слитков или непрерывно литых заготовок.

Способ определения пористости металлоизделия, обработанного давлением, отличающийся тем, что металлоизделие разрезается по плоскости, которая проходит через тот объем металлоизделия, пористость которого нужно оценить, полученную после разрезания часть шлифуют в плоскости разреза, полученные шлифованные поверхности полируются, фотографируются, фото сохраняется в виде файла на компьютере, файл с фото открывают в графическом редакторе, подсчитывают количество пикселей, составляющих изображение шлифа, закрашивают цветом те области, которые соответствуют изображениям пор, подсчитывают количество пикселей, соответствующих цвету, которым закрасили изображения пор, число пикселей, соответствующих цвету, которым закрасили изображения пор, делят на количество пикселей, составляющих изображение шлифа, получаемое число характеризует пористость металлоизделия в относительных единицах.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу определения водостойкости материалов, таких как текстильные изделия, натуральные и искусственные кожи, ткани, нетканые материалы и покрытия, а также тестирования гидрофильности материалов, водоотталкивающих составов и пропиток, применяемых для придания им водостойкости.

Изобретение относится к определению сорбционной газоемкости углей при прогнозах газоносности угольных пластов. Способ исследования сорбционных свойств углей осуществляют следующим образом.

Изобретение относится к способам определения гидрофобных свойств минералов и может быть использовано при разработке методов изучения эффективности действия активирующих смесей на гидрофобность минеральных порошков.

Изобретение относится к области исследования горных пород. Техническим результатом является получение дополнительной информации о свойствах нефтеводонасыщенных пород-коллекторов нефти с помощью стандартного петрофизического оборудования.

Изобретение относится к медицине, в частности к лабораторным методам оценки способности микрофильтрующих устройств удерживать микроагрегаты, присутствующие в переливаемой крови или ее компонентах.

Изобретение относится к газовой промышленности и предназначено для исследования газоконденсатных смесей в пористой среде, а именно для определения давления начала конденсации в пористой среде.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изучения водопроницаемости геомембраны и стыков ее полотнищ. Устройство для испытания стыков полотнищ геомембраны на водопроницаемость включает емкость с герметично закрывающейся крышкой (2) и эластичной диафрагмой (4).

Изобретение относится к области физико-химического анализа, а именно к измерению удельной поверхности (УП) дисперсных, пористых и компактных материалов. Предварительно перед сорбцией камеру с источником, соединенную с камерой с исследуемым материалом, продувают инертным газом и вакуумируют.
Изобретение относится к области исследований параметров грунтов мелиорируемых земель. На верхней поверхности образца грунта размещают грузик.

Настоящее изобретение относится к области техники производства сосудов с покрытием для хранения биологически активных соединений или крови. Способ инспектирования продукта процесса покрытия, где покрытие было нанесено на поверхность подожки с образованием поверхности с покрытием.

Изобретение относится к способу вычисления или оценки параметров отдельных фаз многофазного/многокомпонентного потока, проходящего через пористую среду с применением трехмерного цифрового представления пористой среды и метода расчетной гидродинамики для вычисления скоростей потока, давлений, насыщений, векторов внутренней скорости и других параметров потока. В способе применяется способ ввода несмачивающих и смачивающих текучих сред в поры на впускной поверхности трехмерного цифрового представления пористой среды и новый вариант применения управления процессом для получения квазистационарного состояния потока при низких впускных концентрациях несмачивающей текучей среды. В дополнение, способ настоящего изобретения уменьшает время, требуемое в моделировании для выполнения гидродинамических вычислений. Полученные в результате значения скорости потока несмачивающей текучей среды, смачивающей текучей среды, насыщения и другие параметры используются для построения графиков кривых относительной проницаемости при вытеснении несмачивающей фазы смачивающей и дренировании. Компьютеризованные системы и программы для выполнения способа также созданы. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх