Предметом изобретения является устройство для исследования усталостного разруи1ения стержневых образцов различного рода материалов при циклическом растяжении- сжатии и одновременцом нагреве от комнатной температуры до ПОО.
Известны устройства для исследования усталостного разрушения стержневых образцов материалов, нодвергаемых в вакуум-камере циклическому растяжениЮ-сжатию посредством ультразвукового вибратора и одновременному электрическому нагреву в диапазоне от комнатной температуры до высоких температур, в условиях воздействия агрессивной газовой среды «ли без нее, с применением микроскопа для визуального наблюдения за исследуемым образцом и киноаппарата для микроструктурной съемки.
Основной недостаток указанных устройств заключается в том, что они не обеспечивают возможности исследования кинематики изменени и величины внутренних напряжений, вызывающих искажение кристалл ическо решетки исследуемы:-; материалов.
Этот недостаток устранен в описываемом Киже устройстве тем, что в нем применено приспособление для одновременного рентгеноструктурного анализа исследуемого образца. Приспособление выполнено в впде острофо1чусной или имиульспой рентгеновской трубки с дисковой кассетой для реитгенопленки, установленной против герл етизированного застекленного окна в вакуум-камере. Кроме того, в устройстве применено приспособление для предупреждения осаждения конденсата испаряющихся частиц исследуемых металлов и сплавов на внутренней поверхности стекол смотровых окон, расположенных против рептгеновской трубки « микроскопа, выполненное в виде подвижной 1пторки с отверстиями, перемещаемой вручную посредством рычажпой системы.
На чертеже приведена принципиальиая схема устройства.
Исследуемый стержневой образец / жестко соединен с насадкой ,, передающей ему колебапия звуковой или уль :развуково1 1 частоты. Насадка сопряжена с корпусом
виоратора п гер.метизи)ована к крышке 4 камеры.
Вибратор содержит сердечник -5, обмстк;: уюдмагинчизаккя которо;о соединена : источником 6 иостоянр.ого тока. Питание т(;кам;и звукового н.ли у.ИзТразвуково.го .тнапазопа осу1деств, от генерирующего устр-oiicTBa 7.
Камера устройства образована кориусом S. закрытыЛ сверху 4, а С1;кзу-днищем 9. Откачивание воздуха И газов из ка.меры, а также нанолнение ее газом производится через пат)у5ок 10.
Д,|Я измерении )азряжения в камере служат манометрические л-лмны // и 12. соединенные с вакуу.ммет 1ом 13. Для изме зения давления газов, вводи.мьгх в каме)у з тех случаЯх, когда нроцесс усталости иос.тедуется в сре-.те соответствующего газа вместоламп // и 12, применяется соответствуютн ая -манометрическая система.
Нагрев образиа до трсбуСМои темнерату|1; 1 во впемя нснытакия производится р;.диаилонмь м методом (за счет излу-1еиия )И:еcKoio нягревате.ля) иди за счет теплового денс1тз1 я э. ектрическо1Ч тока, н юпускаем;чл-) непосредственно но образ1 у.
На схеме изображен вариант электронагрева образца пропускаемым но нему иеременпы.м током. В этом с.лучае один вьгвод низковольтной обмотки нонизительного тpaнcфop aтopa 14 присоединяют ;.: электроду 15, герметизированному и изолнрованному от корпуса. Электрод посредством тибкой ШИНРЯ 16 связан с насадкой 17, жестко закреилениой на испытуе.гом образпе.
1 онтро.ль тем гературы и ее DCгулирование осуи1;ествляется посредством термопары 18, снай которой прикрепляется неносре.дственно к образцу в зоне наблюдени.я за микроструктурой и съемки рентгенограмм. Выводы термопары нрисоединены к быстродейст,вуюш,ему (например, электронному) потенциометру 19. Последний воздействует на устройство 20 для автоматического регу.тирования режима нагрева.
С целью визуального наблюдения в лгикроскоп за микроструктурой образца, в корпусе 8 размещено герметизированное смотровое нлоско-параллольной кварцевое стекло 21, через KOTOi)oe на исс.тедуомую поверхность нанрав.тен микроскоп 22.
Дл.я получения четкой микроструктуры картины строения псследуемого образца в микроскопе применено нриспособление 23 д,1н стробоскопического подсвечивания. В зависимости от выбра1нной схемы свечение нригпогоб,71ения 23 нроисходит в течение одного иЛИ обоих полупериодов возбуждаемого нанряження.
Визуальное наблюдение за м икроструктурой производится в окуЛ;Яр 24; для съемки микроструктуры предусмотрена фото асадка или кинокамера 25.
Для суждения о книет ке измене-ння И величине впутренних иапря/кений на новерхпости образца в процессе иснытаии5г иа уста.дость в установке предусмотрено проведоние ренттеноструктурно1Ч) анализа.
Для проведения скоростной рентгеновской съемки цри.мен.яются острофокусные или импульсные рентгеновские трубкИ 26.
Для пропускания рентгеновских лучей в камере имеется герметизированное окно 27, вынолненное из бериллия, линдемановского стекла или целофана.
Пучок рентгеновских лучей, выходящих из трубки, нроходит через отверстие в дисковой кассете 28, в которой устанавливается рентгеновская пленка, закрытая, нанример, светонепронИцаемой бумаго). Падаюпще на поверхность образца рентгеновские лучи благодаря диффракции отралсаютея от отдельных кристаллитов и, попадая на чувствительный к действию рентгеновских лучей слой нленки, в кассете, вызывают потемнение этих участков, выявляемое при последующей фотохимической обработке. Ход рентгеновских лучей изображен на схеме стрелкамн.
Питание накала рентгеновской трубки и подача на нее анодного
напряжения производится от блока 29.
Для предотвращен:- ; осаждения коиденсата в течение всего време И, когда не производится рассматривапие и рентгенографирован;ие, служит 30, отверстия в которой совмеи1аются со стеклом 21 к окном 27. посредством; рычажной системы S1, управляемой через вакуумное уплотнение рукояткой 32.
Предмет и з о б р е i- е i и я
1. Устройство для исследования у::талостно1о разрушения стержневых образцов материалов, подвергаемых в вакуум-камере циклическому растяжению-сжатию посредством ультразвукового вибратора и одновременному электрическому пагреву в диапазоне от комнатной температуры до высоких температур, в условиях воздействия агрессивной газовой среды или без нее, с применением микроско а для визуального наблюдения за исследуемым образцом п киноаппарата для МИкроструктурной Съемки, о т/ И ч а ю ш, е е с я тем, что, с 1е.;ью исследования кинетики :1зменений ве,П;чпны з;нутренних напряжений, вызывающих искажение кристялл 1ч:2скпй pCHieTKH исследуемых магериалов, в ycTpoiiciBe применено ()собле1- ЛР для одновремен;;ого 1)ентгеноструктургюго ана,1иза исс.: едуемого образца, выно гненнос в виде острофокусной или -импу,льсной рентгеновской трубки с дисковой кассетой для рентгеиопленкп, устанавливаемых против ер ;ет;- зированного застекленного окна в вакуум-камере.
2. В устройстве но н. 1 примешепие ириспособления для преду 1режде1г:-)Я осаждения конденсата испаря10 цихс.я частиц исследуемых метал.юв и с лапов й внутренней поверхности стекол смотровых окон, расположенных ротив ронтгеновCKoii трубки и микроскопа, выполненного в виде. по;вил 1 01 1 шторка с отверстиями, перемещаемо вручную иоггСдс1ъол рычажной систем ы.
.Ji/r. ,
, Ы77/м Й -i. ;: i - v 29 Й k--- Ц-- Й s-ii ti
...
-s к-- ± oU-i/i ; j „ И /.,, .ili I
„. (a,-,r--j , ,1}:иС1.|Шг5
m.2:i tr I i
:Щ-Г 1(,сП 5; i i - ii .-:.t/ I
