Способ акустического определения физических характеристик спекаемого материала Советский патент 1993 года по МПК G01N29/00 

бом (например, гидростатическим взвешиванием) текущую плотность р л р% и соответствующую им скорость распространения УЗ- ui и иа для выбранных состояний образца. Истинную плотность материала и истинную скорость УЗ определяют, используя выведенные соотношения.

Примеры конкретной реализации способа. 1. Были изготовлены методом порошковой металлургии практически изотропные штабики 5. х 5 х 40 из А1аОз. Процесс спекания образца был прерван дважды, когда текущая плотность, измеренная методом гидростатического взвешивания, достигла величин 1,35 г/см и 3,58 г/см3. Продольная скорость УЗ, измеренная вдоль длинной грани на толщиномере фирмы Krautkramer- Branson и отвечающая двум состояниям образца по плотности, оказалась равной соответственно 2,4 и 9,65 км/с. Оценка истинной плотности дала величину/э0 3,93 г/см3, что достаточно близко к известной в технической литературе истинной плотности (от 3,91 до 4,0 г/см3) .

2. Был приготовлен спеченный образец Ф 5 х 40 мм из Ni с плотностью/) 3,72 г/см , который затем был расплавлен.. Плотность плавленного образца оказалась равной pi - 8,9 г/см3. Продольная скорость УЗ в образце с разной плотностью была соответственно ui 1,45 км/с и U2 5,53 км/с. Расчет истинной плотности дал/Оо 8,89 г/см3, практически совпадающую с результатом pi, полученным на плавленном N1: 3. .Оценка по приведенному с ортно шению истинной скорости УЗ для и Ml дала следующие результаты: и0 11,64 км/с и 5,52 км/с, что хорошо согласуется с. известными справочными данными.

0

5

0

5

Таким образом, все необходимые измерения проводят на одном образце в двух разных состояниях по плотности, что существенно упрощает известный способ, а получаемые результаты, кроме того, позволяют легко оценить истинные модули упругости (/Эо и0 ), характеристическую температуру Дебая, акустический импеданс (/Эо и0) и др., что, естественно, расширяет функциональные возможности предлагаемого способа.

Формула изобретения Способ акустического определения физических характеристик спекаемого матери- ала, преимущественно изотропного, включающий прерывание процесса спекания -и измерение скорости распространения ультразвука в зависимости от текущей плотности материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, измерение скорости ультразвука проводят при нормальных условиях для двух значений текущей плотности и определяют истинную плотность материала р0 и истинную скорость ультразвука и0 из следующих соотношений:: .

ро

Uo

U1 - 112

т

Р1

Р2-Р1

U2 Pi

ИЈL -ЈL

ui U2

где /91, pi - текущие плотности материала при двух измерениях;

ui, U2 - скорости ультразвука в материале с текущей плотностью pi и/02 соответственно.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может, быть использовано для исследования свойств материала, преимущественно изотропного, Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано, например, в порошковой металлургии при массовом контроле параметров, определяющих работоспособность изделий: пористости (плотности), модулей упругости, состава двухфазных материалов. Измерения могут проводиться на изделиях сравнительно простой формы (стержень, ультразвуковыми методами. Цель изобретения - упрощение способа. При реализации способа скорость ультразвука измеряют при двух значениях текущей плотности и определять истинную плотность материала и истинную скорость ультразвука из следу U1 - U2 ющих соотношении ро -U1 P U2 Pi. Uo Р1 -pi , гдер0-истинная плот.( U1U2 j ность материала; и0 - истинная скорость ультразвука; /оь pi - текущая плотность материала, при двух измерениях; ui, U2 - скорость ультразвука в материале с текущей плотностью /см лр2 соответственно. Способ характеризуется простой экспрессностью и высокой точностью определения на образцах простой формы истинных плотности и скорости ультразвука, которые в свою очередь дают возможность получить истинные модули упругости, характеристическую температуру Дебая, акустический импеданс и другие полезные характеристики материалов. СО с диск, пластина и т.д.) и небольших размеров. Цель изобретения - упрощение способа. Способ осуществляют следующим образом. Выбирают один из спрессованных образцов, при его изготовлении прерывают процесс спекания дважды и при нормальных условиях измеряют известным спосо00 V4 О vj