Устройство для разрушения образцовв вакууме

 

О П И С А Н И Е (1842452

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заи влено 04. 01. 79(21) 2705591/25-26 с присоединением заявки Р1е (23 ) П рноритет . (5! )М. Кл.

6 01N 1/00

Гооударстеенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень Рй 24 (53) УДК 543.053 (088.8) Дата опубликования описания 30 .06 .81 (72) Авторы изобретения

В.Т. Черепин, О.Е. Скляров, Я.В. Новоставский и Ю.Н. Иващенко

Институт металлофизики АН Украинской ССР и Опытное конструкторско-технологическое бюро Института металлофизики АН Украинской ССР! -1 (54 ) УСТРОЙСТВО Д11Я РАЗРУШЕНИЯ ОБРАЗЦОВ В ВАКУ

Изобретение относится к устройствам для разрушения образцов в вакууме используемым в установках для исследования свойств поверхностей твердых тел, применяемых при изучении электронного и атомно-кристаллического строения металлов и сплавов и их физико-химических свойств.

Такие устройства необходимы для излучения сегрегаций элементов внед" рения на границах разрушения в твердых телах, например, методами электронной ожеспектроскопии и ионной масс-спектральной микроскопии. Указанное явление сегрегаций элементов внедрения является фактором, способствующим расслоению материалов. В результате исследований установлено, что трещины расслоения развиваются вдоль границ зерен и увеличение содержания элементов внедрения усиливает склонность к расслоению. Известно, что примеси внедрения в металлах обычно распределяются неравномерно между границами и объемом зерен, и формирование скоплений атомов внедре" ния по границам зерен может явиться причиной интеркристаллитного разрушения. Факт образования подобных сегрегаций подтверждается экспериментально при разрушении исследуемых образцов, Известно устройство для разруше1Î ния образцов в вакууме, содержащее вакуумную камеру и размещенные в ней держатель образцов с приводом и .разрушающее приспособление, включающее разрушающий элемент с приводом, холодильную камеру с крышкой и полость для размецения образцов, при этом приводы держателя образцов и разрушающего элемента расположены раздельно на разных фланцах вакуумной камеры, а разрушающий элемент выполнен Ь -образной формы $1) .

Однако поскольку устройство состоит по существу из двух узлов, каждый из которых привязан к вакуумной камере

842452

45

3 и установлен раздельно на своем фпанце, точность его работы зависит от точности установки каждого из этих узлов. Вследствие указанных конструктивных особенностей устройства привод

5 держателя обеспечивает не только его вращение, но и возвратно-поступательное перемещение, что усложняет его.

Данное устройство неудобно в обслуживании, что вызвано необходимостью 1О координировать системы управления двумя конструктивно не связанными механизмами, приводы которых расположены в различных местах.

Кроме. тогор устройство имеет о ра- 15 ниченные функциональные возможности, поскольку с его помощью можно осуществить разрушение только хрупких материалов путем излома, хотя для целого ряда исследований физических свойств поверхностей твердых тел требуется получение химически чистых поверхностей более вязких материалов, разрушение которых осуществляют либо путем многократного изгиба (усталостное разрушение), либо их разрезанием.

Цель изобретения — повышение точности работы, улучшение удобства обслуживания и расширение функциональ- ЗО ных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что приводы держателя образцов и разрушающего элемента расположены совместно на наружной стороне фланца, 55 разрушающий элемент выполнен в виде скобы, полость для размещения образцов размещена между холодильной камерой и крышкой, а холодильная камера и крышка выполнены с пазами, совмещен- 40 ными друг с другом.

Кроме того, устройство снабжено режущим элементом, преимушественно ножом, установленным в пазу с возможностью перемацения параллельно оси поворота держателя.

На фиг. 1 изобрат:ено предлагаемое устройство, общий,вид; на фиг. 2— разрез Л-А на фиг. 1; на фиг. 3— вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез 5о

В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез

Г-Г на фиг. 2.

Устройство содержит вакуумную камеру (не показана) с фланцем 1, К фланцу с внутренней стороны прикреп-55 лен кронштейн 2, на котором установлены многопозиционный держатель 3 образцов и разрушающее приспособле4 ние, включающее разрушающий элемент

4 и холодильную камеру 5 с крышкой 6.

Держатель 3 образцов выполнен в виде цилиндра с рядом радиальных прорезей 7 для установки образцов 8, закрепленных в держателе винтами 9.

Через вал 10 держатель 3 соединен с храповым колесом 11, с которым сопряжена собачка 12, установленная на пластине 13. Пластина соединена с помощью рычага 14, посаженного на оси

l5 и проходящего через -гибкое вакуумное уплотнение 16, с ручкой 17, смонтированной на наружной стороне фланца 1. Полость для размещения образцов расположена между холодильной камерой 5 и;крышкой 6 и ограничена щеками 18 и 19 с параллельными друг другу поверхностями, расположенными перпендикулярно оси поворота держателя 3.

Холодильная камера 5 выполнена с внутренним каналом 20, с которым соединены две металлические трубки 21 и 22, соединенные с источником жидкого азота, установленным с наружной стороны вакуумной камеры. Холодильная камера изолирована от кронштейна 2 термоизоляционными прокладками 23.

Разрушающий элемент 4 выполнен в виде установленной в шарнирах 24 скобы с щелью 25 для захвата свободных концов образцов 8. Разрушающий элемент соединен тягой 26, проходящей через металлическое гибкое уплотнение 27, с эксцентриковым механизмом

28 и рукояткой 29, расположенными на наружной стороне фланца 1.

На наружной стороне фланца также установлен фиксатор 30 исходного положения разрушающего элемента 4.

В холодильной камере 5 и сопряженной с ней крышке 6 выполнен общий паз, в котором установлен нож 31.

Нож связан тягой 32, проходящей через металлическое гибкое уплотнение

33, с рычагом 34, расположенным на наружной стороне фланца l.

Устройство работает следующим образом.

Все операции по разрушению образцов осуществляют при помощи ручки

17, фиксатора 30, рукоятки 29 и рые ! чага 34, размещенных на наружной стороне фланца 1.

Перемещение держателя 3 образцов производят при помощи ручки 17, при5 842452 6 водящей в движение рычаг 14, который воэможности исследования не только качается вокруг. оси 15 и передает хрупких, но и более вязких материалов колебательное движение подвижной плас- путем либо усталостного разрушения

В тине 13..Установленная на пластине либо разрезания образцов. Кроме тособачка 12 и сопряженное с ней храпо» > го, компактность конструкции и сосревое колесо ° 11 передают дискретное доточение всех элементов управления вращение держателю 3 с закрепленными процессом разрушения на одном фланце на нем при помощи винтов 9 образцами повышает точность работы устройства

8. Образцы перемещаются в полости и облегчает его обслуживание. между щеками 18 и 19, где они охлаж- 10 даются, вследствие чего увеличивается их хрупкость, формула изобретения В исходном положении разрушающего элемента 4, которое фиксируется при 1. Устройство для разрушения обпомощи фиксатора 30, плоские поверх- 1 разцов в вакууме, содержащее вакуумности, ограничивающие его щель 25, ную камеру с фланцем и размещенными находятся s тех же плоскостях, что в ней держателем образцов с приводом и рабочие поверхности щек 18 и 19, и разрушающим приспособлением, вклю - и незащемленный конец образца 8 имеет чающим разрушающий элемент с приводом, возможность зайти в щель 25. щ холодильную камеру с крышкой и поОперации хрупкого излома HJIH уста- лость для размещения образцов, о т— лостного разрушения образцов проиэво- л и,ч а ю щ е е с я тем что то, с дят при помощи рукоятки 29, при пово- целью повышения точности работы, О роте которои на 180 s горизонтальной улучшения удобства обслуживания плоскости срабатывает эксцентриковый 25 и расширения функциональных возможмеханиэм 28, и тяга 26 откпоняет раз- ностей, приводы держателя образцов и рушающий элемент 4 в одно из крайних разрушанщего элемента расположены положений. При этом при достаточной совместно на наружной стороне фпанхрупкости образца происходит его излом. ца, разрушающий элемент выполнен в

Если образец вязкий, то происходит 0 виде скобы, полость для размещения лишь его изгиб, а усталостное разру- образцов размещена между холодильшение осуществимо лишь после несколь- ной камерой и крышкой, а холодильная ких циклов отклонения разрушающего камера и крышка выполнены с пазами, элемента 4 в крайние положения. совмещенными друг с другом.

Операцию среза осуществляют по- 3 2. Устройство по п.1, о т л иворотом рычага 34, приводящего a . ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжедействие. тягу 32, которая приводит в но режущим элементом преимущественно д ижение нож 31, осуществляющий срез ножом, установленным в пазу с- возв

1 образца. можностью перемещения параллельно

Использование предлагаемого уст- 40 оси поворота держателя. ройства значительно расширяет функ- Источники информации, циональные возможности установки для . принятые во внимание при экспертизе исследования свойств поверхностей !. Патент ClllA 93720829,кл.250-49,5, образцов в вакуумной камере за счет 1978.

842452

Составитель С, Фатеева

Техред A.Càâêà Корректор О, Билак

Редактор Т, Мермелштайн

Заказ 5053 2 Тираж 907

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4