Образец для испытаний на прочность при нагреве прямым пропусканием тока Советский патент 1991 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения - повышение точности путем создания равномерности распределения температуры.

На чертеже представлен образец, общий вид.

Образец состоит из рабочей 1 и захватных 2 частей, которые выполнены из разнородных материалов, удельные сопротивления которых выбирают из соотношения РЗ/РР 1,2 где рз и рр -удельные электросопротивления захватных и рабочей частей соответственно. Захватные части выполнены конической формы.

Такое выполнение образца обеспечивает равномерный нагрев рабочей части, выполненной из исследуемого материала, при нагреве его прямым пропусканием тока.

Выбор соотношения рз/рр 1,2 определяется равномерностью нагрева. При меньшем, чем 1,2, соотношении сопротивлений не наблюдается существенного выравнивания температуры по длине стержня.

Верхний предел соотношения удельных электросопротивлений рз и рр не ограничивается. Для реальных высоколегированных сталей и сплавов, имеющих удельное электросопротивление порядка 50-200 мк Ом См это соотношение может находиться в пределах от 1,2 до 5. Выбор материала захватов производят также с учетом его работоспособности при высокотемператур- ных исследованиях, например жаропрочности. При выборе материалов захватов нужно учитывать, что чем больше соотношение, тем быстрее достигается равномерность температуры по длине.

Образец имеет конические по форме захватные части меньшей площади по сравнению, например, с цилиндрическими, что уменьшает на них теплоотвод. Таким образом, при протекании тока одинаковой плотности по образцу происходит увеличение тепловыделения на захватных частях, что

И

О VJ

О

о

компенсирует отвод тепла от рабочей части. Размеры рабочей части 1 и материал захватных частей выбирают таким, чтобы отсутствовал перепад температуры по длине стержня.

ПриМер. Образцы для исследований получали плазменной наплавкой порошковой проволокой ПП-9х4В 10 Ю,обеспечивающей состав наплавленного металла типа стали Р18. Твердость наплавленного металла после наплавки 55-57 HRC, после отпуска 62-65 HRC. Из наплавленного металла изготавливали образцы для высо- котемпературых исследований, рекомендуемые для установок типа ИМАШ, и образцы , по прототипу. Рабочее сечение образцов 9 мм . Общая длина 74 мм. Образцы изготавливали сварными. Стержни изготавливали из исследуемого материала сечением 3x3 мм. длиной 15 мм. Захваты изготавливали из стали Х15Н5Д2Т, 12Х18Н10Т и жаропрочного сплаве ХН78Т. имеющих удельное электросопротивление при 0°С соответственно 85; 75 и 98 мк Ом-см. Стержни и за хваты соединяли сваркой трением.

Испытания образцов проводили на установке ИМАШ-20-78 предназначенной для прямого наблюдения, фотографирования и видеозаписи микроструктуры различных

материалов при нагреве (охлаждении) и растяжении (сжатии) в вакууме.

К образцам приваривали термопары. По длине образцов контролировали

температуру. При этом оценивали перепад температуры по длине образцов на участке 15 мм, что соответствовало длине стержня из исследуемого образца. Затем образцы нагревали до температур 873 и 1273 К (600

и 1000°С) и определили временное сопротивление crb . В процессе испытаний контролировали также удлинение рабочей части по величине перемещения захватов. Образцы доводили до разрушения, которое на5 блюдалось в центральной рабочей зоне образца.

Формула изобретения Образец для испытаний на прочность при нагреве прямым пропусканием тока,

0 выполненный в виде стержневой рабочей части и захватных частей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем создания равномерности распределения температуры, рабочая и захватные час

5 ти выполнены из разнородных материалов, удельные сопротивления которых выбирают из соотношения рз/рр 1,2 где рз и рр - удельные электросопротивления захватных и рабочей частей соответственно, а захват0 ные части выполнены коническими.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности путем создания равномерности распределения температуры. Для этого захватные части образца и его рабочая часть выполняются из материалов с различным удельным сопротивлением, взятым из соотношения ρ_з/ρ_р≥1, 2, где ρ_з и ρ_р - удельные электросопротивления захватных и рабочей частей соответственно. Захватные части выполнены коническими, что уменьшает их общую площадь, а следовательно, и теплоотвод. 1 ил.