Способ наводороживания крупногабаритных стальных образцов Советский патент 1985 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к физическому эксперименту.

Целью изобретения является упрощение способа наводороживания.

Способ осуществляется следующим образом.

В исследуемом крупногабаритном образце сверлят отверстие такого диаметра и расположенное таким образом, чтобы не нарушить возможност использования образца для последующих испытаний. В отверстие вставляют тонкостенную кварцевую пробирку, наполненную гидридом титана. Для предотвращения высыпания гидрида титана из пробирки она закрыта проницаемой для водорода пробкой (металлической сеткой, пористой керамикой и т.д.). Отверстие в образце заваривают электродом, обеспечивающим надежную сварку для данного материала образца и одновременно малопроницаемьм для водорода. Для стали например, следует использовать аустенитные электроды. Для повьшения равномерности распределения водорода по сечению образца необходимо использовать металлические покрытия, замедляющие потери водорода через наружную поверхность. В качестве таких покрытий можно использовать медь, цирконий и другие металлы, обладающие малым значением коэффициента диффузии водорода. Толщину покрытия определяют расчетным путем. Расчет, проведенный для конкретных условий, показывает, что медное покрытие толщиной 50 мкм уменьшает количество продиффундировавшего через наружную поверхность образца водорода в два раза, а толщиной 200 мкм - в десять раз. Этого достаточно для повьшения равномерности распределения водорода по сечению образца. Температуру нагрева образца по сечению определяют типом исследуемого материала. Дпя сталей и ряда металлов температура нагрева не может быть ниже 200 С, так как при более низких температурах коэффициент диффузии водорода становится весьма малым и наводороживание не происходит. Верхний предел при температуре обусловлен сохранением свойств и структуры металла в процессе длительных выдержек при высокой температуре.

Образец помещают в печь и нагревают до температуры, необходимой ДПЯ обеспечения диффузии водорода в образец. .При нагревании гидрид титана разлагается с выделением водорода в образец, который насыщает исследуемый образец изнутри. Кварцевая пробирка необходима для предотвращения взаимодействия гидрида титана с материалом образца при нагревании. Объем, в котором заключен водород, минимален (не аревьпиает нескольких кубических сантиметров), соответственно опасюсть взрыва практически исключаэтся.

На фиг.1 показана схема peaJtизa,ции предлагаемого способа; на фиг.2 - то же, образцов сложной конфигурации и большой протяженности, например образцов для механических испытаний.

. Для указанных образцов предлагается следующий вариант способа.

В образце 1 сверлят отверстие 2, в которое помещают кварцевую пробирку 3 с гидридом титана 4. Пробирку закрывают проницаемой пробкой 5. Образец заваривают сварочным швом 6

В образце 7 с двух сторон высверливают отверстия на глубину, не превышающую длину головок образца TaKj чтобы отверстия не доходили до рабочей части образца 8. В отверстия 9 вставляют металлические трубки 10 из материала, плохо проницаемого для водорода (например, меди, нержавеющей стали) и сваривают с образцом.Образец 7 для ускорения диффузии водорода помещают в печь 11. В другой конец трубки 10 помещают гидрид титана 12 и трубку также заваривают,а концы трубок с гидридом титана - в печь 13. При нагреве происходит разложение гидрида титана с вьщелением водорода, который диффундирует изнутри в материал образца. Дпя отработки режимов наводороживания к трубкам подсоединяют манометр, с помощью которого регистрируют давление водорода развивающееся в процессе разложения гидрида титана. Дпя предотвращения диффузии преимущественно через головки и ориентирования потока диффундирующего водорода в рабочую часть образца на поверхность его наносят покрытие, препятствующее зф

СПОСОБ НАВОДОРОЖИВАНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ СТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ, заключающийся в нагреве наводороживаемого образца и создании необходимого давления газообразного водорода, получаемого путем термического разложения гидрида металла, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, перед нагревом образца в нем высверливают полость, помещают в нее навеску гидрида металла, полость заваривают и покрывают внешнюю поверхность малопроницаемым для водорода покрытием. S (Л 00 сд Од Од