Способ определения распределения водорода в титановых сплавах Советский патент 1988 года по МПК G01N21/72 

эо

00

Изобретение относится к области физических измерений, а именно к способам определения содержания водорода в титановых сплавах импульсно- спектральным методомо

Цель изобретения - определение распределения водорода по глубине

На фиг.1 и 2 показан пример распределений содержания водорода по глубине.

Для получения данньпс о распределении содержания водорода по глубине образца последовательно осуществляют несколько разрядов в одиу и ту же точку поверхности образца, измеряя после каждого .единичного разряда величину аналитического сигнала Измерение аналитического сигнала в каждом последующем разряде относится к слою мет.алла, залегающему более глубоко по сравнению с предьщущим, т.е. зона поражения от каждого, последующего разряда находится глубже о поверхности образца,

Результаты измерений приведены в таблице о

Варьируя мощность импульсного раз ряда, можно изменять величину шага такого послойного анализа. Для осу |ществления разрядов используют пос- тоянньй противозлектрод из тугоплавко Го материала, например вольфрама )который предварительно устанавливают электроконтактным способом на строго

j

5 0 5

0

5

0

5

0

5

фиксированном расстоянии от поверхности анализируемого образца. Глубину поражения образцов в зависимости от числа осуществленных в одну точку разрядов устанавливают экспериментально в процессе самих измерений Для зтого расстояние от противоэлектрода до поверхности образца измеряют электроконтактным способом с отсчетом показаний по микрометрическому винту механизма перемещения злектрода до и после каждого импульса. Углубление кратера зоны поражения образца в зависимости от числа осуществленных в одну точку разрядов происходит за счет выброса металла в разрядный промежуток и на края образующегося кратера.

Достоверность достижения поставленной цели подтверждается результатами проведенных измерений содержания водорода в образцах, подвергнутых катодному наводораживанию. Процедура проведения измерений заключается в следующем. Исследуемый образец устанавливают в щтативе им- пульсно-спектральной установки, пос- тоянный вольфрамовый электрод отвог дят от поверхности образца на расстояние 100 мкм, с помощью высоковольтного поджигающего устройства осуществляют пробой разрядного промежутка и низковольтный импульсньш разряд батареи конденсаторов, по импульсному цифровому вольтметру отсчитывают величину зарегистрированного аналитического сигнала, после этого измеряют расстояние от противоэлект- рода до дна образовавщегося кратера и возвращают противоэлектрод в прежнее положение, после чего осуществляют следующий разряд и т.д. Эту процедуру повторяют 4-5 раз. Аналогичные измерения проводят также на стандартных образцах с известным и постоянным по глубине об- разца содержанием водорода.

На фиг,1 и 2 показан пример распределения содержания водорода по глубине исследуемого и стандартного образцов, полученного путем воздействия единичных импульсньпс разрядов с энергией, запасенной в конденсаторах, 50 и 12,5 кДж. Для разряда с энергией 50 кДж достаточно двух импульсов для того, чтобы достичь не- наводороженного слоя металла. Для разряда с энергией 12,5 кДж для

этого необходимо 3«-4 иьтульса. Таким образом, толщина ндводороженного слоя не превьшает 100 мкм, что под- тверждейо данными металлографических исследований.

Технико-экономическая эффективность при использовании изобретения выражается в расширении воз1иожностей импульсно-спектрального( метода анализа содержания водорода в титановых сплавах, в том числе для исследований распределения водорода в процессе технологического предела сплавов и эксплуатации изделий из них, что позволяет повысить надежность работы изделий и дает возможность прогнозирования ресурса работы изделий по результатм периодического контроля . распределения содержания водорода по глубине изделнй,

Формула изобретения

Способ определения распределения водорода в титановых сплавах путем создания низковольтного импульсного разряда между образцом и вольфрамовым протнвоэлектродом, установленными с фиксированным промежутком друг относительно друга, выделения спектральной линии водорода, измерения ее интенсивности и определения количественного содержания водорода путем сравнения с эталоном, отличаю- щ и и., с я тем, что, с целью определения распределения водорода, по глубине, после каждого разряда электрод заглубляют на величину прожигания образца путем сближения противоэлект- рода до электрического контакта и возвращения на фиксированное расстояние.

Изобретение относится к спектральному анализу и служит для опре- . деления содержания водорода в титановых сплавах импульсно-спектральным методом. Целью изобретения является определение распределения водорода по глубине. Последовательно осуществляют несколько разрядов в одну и ту же точку поверхности образца, измеряют после каждого единичного разряда величину аналитического сигнаг- ла и величину прожигания образца,а измерения выполняют относительно .стандартного образца с известным постоянным по глубине содержанием водорода. 1 табл., 2 ил.

Сн,%)(ЮSff 58 56

5

52

ЧЧ

t2

0.3836

J

32

30

10 12 П 18 иг. 1

Ораур. OK/liff

0

-еСтандартныйобразец

Образец с катодным набодоражибаниеп

18 20 22 xfff- fiffffi}

-г

i:H,,% foBOSS-SBя52-50 мffS-fyif.

42itO3836Л

S220О 2 fi В 8 10 12 П 16 18 20 22 xW

.2

Oipujp. 2.5KU)K

%Стандартныйобразец

Образец с катодным набодоражи.- даниен