Способ определения физических характеристик металлических материалов Советский патент 1992 года по МПК G01L1/00 

со

с

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для определения ме- ханических свойств материалов. Цель изобретения - определение температуры, при которой внутренняя энергия образца минимальна. Для этого изготавливают образец из исследуемого материала, удаляют по- верхностнный слой, отжигают, возбуждают собственные колебания и изменяют температуру образца. Измеряют частоту колебаний в двух точках на участке спада частоты и в двух точках на участке постоянства, проводят через эти две пары точек в координатах температура - частота две прямые и находят искомую температуру как абсциссу точки пересечения прямых. 3 ил.

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для определения физических свойств материалов.

Цель изобретения - определение тем- - пературы, при которой внутренняя энергия образца минимальна.

На фиг. 1 изображена зависимость избыточной силы F и внутренней энергии W от межатомного расстояния г; на фиг. 2 - зависимости температурного коэффициента ли- нейного расширения (ТКЛР) Од , удельной теплоемкости Ср, модуля упругости Е и частоты собственных продольных колебаний образцов из ме таллов и сплавов от температуры Т; на фиг. 3 - зависимость частоты продольных собственных колебаний образца ff 10/120 мм из стали 40x13 от температуры.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают образец из исследуемого металлического материала, например, точением. Обработка резанием сопровождается деформацией поверхностного спая и выделением тепла, обуславливающим образование внутренних напряжений.

Практически подбирают режим чистовой обработки образца, который не дает приращения частоты продольных собственных колебаний стэржня. При этом образование измененного поверхностного слоя ничтожно мало. Для упорядочения структуры далее проводят стабилизирующий отжиг. Собственные частоты образца на участках спада и на участках постоянства при изменении температуры определяют, возбуждая колебания в образце, например, с помощью магнитостикции. В таблице приведены полученные данные.

ю о

со го

Точки 1, 2 и 3 и 4 показаны на фиг. 3. Проводя через эти точки две прямые или решая соответствующие линейные уравнения численно, получают абсциссу точки их пересечения Т«122°С, которая соответствует минимуму внутренних напряжений и минимуму внутренней энергии образца. Формула изобретения Способ определения физических характеристик металлических материалов, заключающийся в том, что изготавливают образец из исследуемого материала, возбуждают его колебания и определяют собственную частот/ образца, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения темпеF W

FI

Г

фиг. 1

0

5

ратуры, при которой внутренняя энергия образца минимальная, удаляют поверхностный измененный слой образца после, его изготовления, отжигают образец, изменяют его температуру и измеряют частоту собственных колебаний при двух значениях температуры на участке спада собственной частоты и при двух значениях температуры на участке постоянства собственной частоты, а искомую температуру определяют как абсциссу точки пересечения двух прямых, проведенных в координатах температура - собственная частота через точки, соответствующие выбранным значениям температуры и измеренных, при этих значениях собственных частотах.

/

t/VaC/rrfftf /70С/ПО/Г#С/Г7т, к

Фиг- 2