СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛА Советский патент 1996 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано, например, для определения вязкости материала корпусов атомных реакторов.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение определения вязкости материалов с высокой пластичностью, например, сталей корпусов атомных реакторов.

Cпособ реализуется следующим образом.

Определяют температурную зависимость вязкости разрушения образцов этих сталей в интервале от комнатной температуры до температуры жидкого азота. Затем в те же образцы вдавливают индентор на приборе Виккерса (нагрузка 100 кгс) в том же интервале температур. Получают фотонегативы зоны деформации поверхности образцов вблизи отпечатка. Фотометрируют их на микрофотометре ИФО-451, снимая кривые вида фиг.2 по три раза с каждой из четырех граней отпечатка. На этих кривых по мере снижения температуры испытаний и соответственно вязкости сталей расширяется краевая переходная зона 1 от края отпечатка до первого появления фона отражения. Фоном отражения является область достижения интенсивностью отражения наиболее глубокого минимума на фотонегативе. Фотографирование и фотометрирование может в принципе осуществляться в различных условиях, в том числе и на растровом электронном микроскопе. Результаты измерений ширины краевой переходной зоны усредняют. Далее строят зависимость вязкости сталей от средней ширины краевой переходной зоны (фиг.3). Подобную же процедуру: вдавливание индентора, фотографирование, фотометрирование с определением ширины краевой переходной зоны на фотометрических кривых и усреднение этой ширины производят для стали стенки эксплуатируемого реактора. Для нее по зависимости вида фиг.3 (п.6) судят о величине охрупчивания корпуса реактора в процессе его эксплуатации.

П р и м е р. Данный способ поясняется на конкретных примерах определения вязкости изделий из сталей марок 40Х и 15Х2НМФА. Для определения из вязкости необходимо получить температурные зависимости вязкости образцов сталей этих марок (вида фиг.1), фотометрические кривые интенсивности отражения деформированной вдавливанием индентора зоны (вида фиг.2) и зависимости вязкости образцов сталей от средней ширины краевой переходной зоны на фотометрических кривых (вида фиг.3). После построения этой зависимости производят вдавливание индентора прибора Виккерса в контролируемое изделие из стали 40Х при комнатной температуре. Получают фотонегатив деформационной зоны отпечатка индентора и фотометрируют его с получением кривых (вида фиг.2). По результатам двенадцати замеров ширины краевой переходной зоны: 42, 43, 27, 24, 46, 27, 28, 92, 47, 93, 56 и 90 мкм среднюю ее ширину определяют равной 51 мкм. По этой ширине, используя фиг.3 (п.5), вязкость изделия оценивают равной K_1c 36 54 МПа .

В изделие из стали 15Х2НМФА вдавливают индентор прибора Виккерса. Получают фотонегатив деформационной зоны отпечатка и фотометрируют его с получением кривых вида фиг.2. На них замеряют ширину краевой переходной зоны. По результатам 12 замеров: 33, 25, 18, 5, 6, 11, 6, 8, 8, 10, 10 и 6 мм - среднюю ширину краевой переходной зоны определяют равной 12 мкм. Используя фиг. 3 (п. 6), по этой ширине вязкость изделия оценивают равной К_1c 100 140 МПа .

Описанный способ дает возможность контролировать вязкость стенок корпусов действующих реакторов и определять их ресурс, что было невозможно ранее известным способом.

Изобретение может быть использовано для определения вязкости материала корпусов атомных реакторов. Цель изобретения состоит в повышении точности и упрощении при определении вязкости материалов с высокой пластичностью. Способ заключается в том, что в исследующую поверхность образца материала вдавливают индентор в виде четырехгранной пирамиды с постоянной скоростью внедрения до образования отпечатка, измеряют нагрузку вдавливания, разгружают образец, фотографируют зоны деформации поверхности образца возле отпечатка индентора, получают фотонегативы этих зон, фотометрируют их в направлении, перпендикулярном граням отпечатка индентора на обрезке от его края до начала первого участка фона интенсивности отражения, измеряют ширину этого отрезка строят кривые интенсивности отражения, а о вязкости разрушения судят с учетом усредненных длин указанных отрезков. 3 ил.

Способ определения вязкости разрушения материала, по которому в исследуемую поверхность образца вдавливают индентор в виде четырехгранной пирамиды с постоянной скоростью внедрения до образования отпечатка, измеряют нагрузку вдавливания, разгружают образец, регистрируют параметры полученного отпечатка и по результатам измерений определяют вязкость разрушения материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения определения для материалов с высокой степенью пластичности, после разгружения образца фотографируют зоны деформации поверхности образца возле отпечатка индентора, получают фотонегативы этих зон, фотометрируют их в направлении, перпендикулярном граням отпечатка индентора на отрезке от его края до начала первого участка фона интенсивности отражения, измеряют ширину этого отрезка, строят кривые интенсивности отражения, а о вязкости разрушения судят с учетом усредненных длин указанных отрезков.