I
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля физико-химических параметров, например, для определения ультразвуковым методом степени загрязненности примесями высокочистых металлов.
Известен способ подготовки образцов из металлов к неразрушающему контролю с применением ультразвука для нахождения границы «чистой части слитков в металлах 1. При этом образцы подвергают закалке и по абсолютной величине времени звучания находят границу.
Недостатком этого способа является то, что закалка создает в слитке неоднородную дислокационную структуру и приводит к значительному снижению чувствительности и точности ультразвукового контроля чистоты.
Известен также способ подготовки образцов из металлов для контроля чистоты путем измерения удельного остаточного электросопротивления, заключающийся в том, что образец из металлов подвергают отжигу 2. Отжиг уменьщает роль различных дефектов кристаллической решетки. Данный способ нецелесообразно использовать для ультразвукового контроля чистоты из-за низкой плотности дислокаций в отожженных металлах.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ подготовки стальных образцов к контролю с применением различных режимов отжига и закалки, влияющих на магнитные, электрические и механические характеристики металла 3.
Однако по такому способу прием отжига не может быть применен для эффективного контроля ультразвзковым методом из-за неравномерности дислокационной структуры, создаваемой закалкой.
Целью изобретения является повыщение надежности ультразвукового контроля загрязненности примесями высокочистых металлов.
Для этого по предлагаемому способу отжиг проводят при температуре на 10-20% ниже температуры плавления металла, затем образец подвергают одноосному сжатию, создающему напряжение в металле от 1 % до 10% его предела прочности, и выдерживают в течение 25-30 час.
Преимущества предлагаемого способа подготовки металлов состоят в следующем.
Высокая температура отжига (на 10-20% ниже температуры плавления контролируемого металла) позволяет исключить влияние
различий в условиях зонной плавки и механической обработки образцов.
Деформация образцов путем одноосного под нагрузкой 1-10% предела прочности позволяет, во-первых, создать определенную дислокационную структуру, во-вторых, создаваемые одноосным сжатием напряжения обеспечивают равномерность дислокационной структуры в образце, что приводит к повышению чувствительности способа и точности измерений.
После деформирования образцов ультразвуковое поглощение резко возрастает, а затем с течением времени уменьшается. Скорость восстановления первоначальной формы образца спустя несколько часов после деформирования суш,ественно уменьшается. Как показали проведенные длительные наблюдения (порядка 30 суток) на алюминии особой чистоты, после выдержки образцов 25-50 час поглои1,ение в металле практически не изменяется. Поэтому определение чистоты металла ультразвуковым методом следует производить после указанной выше выдержки.
Ультразвуковой контроль, проведенный на подготовленных предлагаемым способом образцах, обеспечивает чувствительность, близкую к чувствительности способа остаточного электросопротивления, создавая следующие преимущества: быстроту, простоту измерений (время контроля одного образца занимает около 30 суток) и проведение измерений при комнатной температуре.
Формула изобретения
Способ подготовки металлов для неразрушающего контроля, например, для определения чистоты металлов, заключающийся в том, что образец из металлов подвергают отжигу, отличающийся тем, что, с целью
повышения надежности контроля ультразвуковым методом, отжиг проводят при температуре на 10-20% ниже температуры плавления металла, затем образец подвергают одноосному сжатию, создающему напряжение в металле от 1% до 10% его предела прочности, и выдерживают в течение 25- 30 час.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство № 231198, М. Кл.2 О 01N 29/04, 1967.
2.Александров Б. Н. «Остаточное электросопротивление как критерий чистоты металлов. Труды физико-технического института
низких температур АН УССР, 1970, вып. 6, с. 52-101.
3.Морозова В. М., Михеев М. Н. «Магнитные и электрические свойства сталей после различных термических обработок, сб. «Об
электромагнитных методах контроля качества изделий. Институт физики металлов АН СССР, Свердловск, 1965, с. 4-7 (прототип).
