Образец для испытания технологической прочности металла в контакте с расплавленным припоем Советский патент 1990 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испыта- тельной технике, в частности, к испытаниям на прочнасть.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения вэаимодиф- фузии материала образца и элементов припоя..

На чертеже представлен образец, общий вид.

Образец выполнен в виде полого цилиндра 1, в полости которого соосно с ним размещен стержень 2. Коэффициент термического расширения материала стержня больше, чем у циливдра На внутреннюю поверхность цилиццра 1 и на стержень 2 наносят покрытие из компонентов припоя так, что компоненты, образующие эвтектическую диаграмму состояния, расположены на разных деталях образца. Между до- лостью цилиндра 1 и стержня 2 имеется зазор 3, выбираемый из соотношения

J т

а (/, - ).

где сГ - ширина зазора;

Т -

о.а температура испытания; коэффициент термического расширения материала стержня.;

коэффициент термического расширения материала цилиндра;

радиус полости цилиндра. Для осуществления механических испытаний цилиндр 1 выполнен с захватными частями 4 и 5.

Припой наносят гальваническим спо .собом..

Испытания проводят следуюш,им образом,

Испытуемьй образец закрепляют в зажимах испытательной машины, нагревают до температуры испытаний и нагружают до разрушения. Прочность испытуемого материала рассчитывают по полученным данным разрушающей нагрузки известным способом по формуле

р.

ИСП. OSf

Р - разрушающая нагрузка;

площадь рабочего сечения испытуемого образца.

F При испытаниях по предлагаемому способу исключается испарение и сте- кание жидкого припоя, а также взаи

20

5976764

модействие материала испытуемого образца и жидкого припоя в процессе нагрева вплоть до момента достиже- J ния температуры испытания, а следовательно, изменение химического состава припоя и контактирующего с ним слоя испытуемого материала. При этом температура испытания может быть вы- 10 ше температуры припоя благодаря использованию в данном способе принципа контактно-реактивного плавления припоя.

Пример. Испытуемый образец

,J5 изготавливают в виде цилиндра из материала ЭП-202, внутренний стержень - из БРХ08. На внутреннюю поверхность цилиндра гальваническим способом наносят медное покрытие толщиной 5 - 7 мкм, на поверхность стержня аналогичным способом наносят двухслойное покрытие: никель 7-12 мкм, серебро 10-12 мкм. Далее проводят сборку стержня и цилиндра с зазором 0,03 мм,

25 определяемым следутощим образом: для того, чтобы при температуре испытания Т 870°С и известных коэЛЛици- ентах термичес кого расширения контактирующих материалов зазор между

30 собираемыми деталями был равен нулю при радиусе контакта а 5 мм сборочный зазор V 0,03.

Образец закрепляют в зажимах испытательной машины, нагревают до

2J 870°С и нагружают до разрушения. При достижении температуры испытаний происходит контакт медного покрытия на внутренней поверхности цилиндра и серебряного покрытия на поверхности

40 стержня, последующее контактно-реактивное плавление покрытия и воздействие жидкой фазы на рабочую поверхность. По величине разрушающего усилия и площади рабочего сечения испы45 туемого образца известным способом

55

определяют 6g испытуемого материала при воздействии на него жидкой фазы припоя: -6 15 кг/мм Я

Данные, полученные в результате проведенных испытаний, являются более точными по сравнению с известным способом, для которого

20 кг/мм .

Некоторое снижение прочности (по сравнению с известным способом) происходит вследствие того, что жидкая фаза находится в закрытом яазоре между внутренней поверхностью образ- .ца и поверхностью стержня, полностью

.1597676 .

отсутствует испарение компонентов, вхо-из материала с коэ(Ь(Ьициентом термидящих в состав жидкой фазы, а следова-ческого расширения большим, чем ко- ;тельно, более полно проявляются ее ,эффициент термического расширения

жидкотекучие свойства и охрупчивающее;материала образца, на внутреннюю

воздействие на испытуемый материал.поверхность цилиндра и на стержень

Формула изобретениянаносят компоненты припоя в виде покрытий так, что ко тоненты припоя,

Образец для испытания технологи-образующие эвтектическую диаграмму

ческой прочности металла в контакте Юсостояния, нанесены на разные детали

с расплавленным припоем, выj oлнeнныйобразца, при этом стержень устанавв виде цилиндра с нанесенным на еголивают внутри образца, с зазором, оп

образующую поверхность покрытием при-ределяемым из соотношения поя, отличающийся тем,« Т . а. { (/ - 4, ) ,

что, с целью повышения точности за f ширина зазора; счет исключения взаимодиффузия эле- Т - температура испытания;

ментов припоя и материала образца,,.а - радиус полости цилиндра;

образец выполняют в виде полого ци-о,-- коэффициент термического

линдра, в полости которрго соосно срасширения материала

ним размещают стержень, выполненный 20стержня;

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения взаимодиффузии материала образца и элементов припоя. Образец выполнен из полого цилиндра 1, в полости которого соосно установлен стержень 2 из материала с коэффициентом термического расширения большим, чем у цилиндра. Зазор между полостью и стержнем выбирается из соотношения δ=T^.A^. (Α₁-Α₂), где δ - ширина зазора

T - температура испытания

A - радиус полости цилиндра

α₁ - коэффициент термического расширения материала стержня

α₂ - коэффициент термического расширения материала цилиндра. На внутренюю поверхность цилиндра и на стержень наносят компоненты припоя так,что компоненты, образующие эвтектическую диаграмму состояния, находятся на разных деталях образца. 1 ил.