Способ определения жаростойкостиметаллической проволоки c покры-тием

Способ определения жаростойкостиметаллической проволоки c покры-тием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советских

Социалистических

Реслубиик

П И С А Н ЮЕИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 300178 (21) 2573777/25-28 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0181. Бюллетень ЙВ 2

Дата опубликования описания 15.0181 (5$)®. Кл.З.

G 01 N 3/60

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (53) УДК 620. 171..32(088.8) (72) Авторы изобретения

И.К. Лысяный, A.Ý. Лысяная и Э.Ф. Кузина (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт метиэной проьыаленности, (54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОИ

ПРОВОЛОКИ С ПОКРЫТИЕМ

Изобретение относится к исследованиям химических и физических свойств веществ, а именно к способам определения жаростойкости материалов.

Известен способ определения жаростойкости проволоки с покрытием при интенсивном воздействии среды, заклю-, чающийся в том, что образец проволоки с покрытием нагревают и охлаждают, выбирают показатель долговечности (например, минимально допустимое значение предела прочности или относительного удлинения проволоки) и находят совпадающие экстремальные распределения этого показателя при край- 15 них значениях температурного интервала. Эти значения, нанесенные на график в координатах температура-время, соединяют экстраполяционной прямой, позволяющей прогнозировать долговеч- 2О ность проволоки в исследуемом интервале температур (1j.

Недостаток этого способа заключается в том, что не удается полностью учесть влияние температурных на- 25 пряжений на процесс разрушения материала покрытия, так как их значения меняются с изменением температуры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения жаростойкости проволоки с покрытием, заключающийся в том, что образец проволоки с покрытием циклически нагревают и охлаждают, выдерживают при максимальной температуре цикла в течение заданного времени, до разрушения покрытия. Нагрев образца осуществляется пропусканием электрического тока. Мерой жаростойкости служит число циклов до разрушения (2 J °

Недостатком этого способа является то, что из-за неодинакового по длине электросопротивления проволоки с покрытием, обусловленного неоднородностью проволоки, температура вдоль испытуемого образца проволоки неодинакова. Кроме того, испытания по известному способу проводят при температурах более 1000оС, а при более низких температурах уменьшается скорость охлаждения проволоки, и слой окалины сохраняет высокую плотность, что увеличивает число циклов до разрушения и увеличивает время испытаний.

Цель изобретения — сокращение сроков испытаний. указанная цель достигается тем, что одновременно испытывают эталон796738 цик т цик эт цик

Р цик зт ле (ew)

10 (фы(0,4O) Формула изобретения ный образец из материала покрытия, после каждого цикла удаляют с обоих образцов окалину, после разрушения .покрытия основного образца эталонный образец выдерживают при максимальной температуре цикла до его разрушения в течение времени Хзт и определяют жаростойкость C по формуле где цик — общее время выдержки -при

4У ) циклических испытаниях; C (— — — расчетное время полного

Р окисления материала;

4 — изменение толщины покрытия за счет окисления;

К вЂ” коэффициент пропорциональ- ности, Кроме того, диаметр эталонного об- 29 разца выбирают равным удвоенной толщине материала покрытия.

Способ осуществляется следующим образом. 25

Образец испытуемой проволоки с покрытием (основной образец) и эталонный образец проволоки, выполненный из материала покрытия и имеющий в исходном состоянии такую же структуру, как и. покрытие основного образца, испытывают одновременно в режиме, заключающемся в циклическом нагреве и охлаждении образцов с выдержкой при максимальной температуре цик- Ç5 ла в течение заданного времени. После каждого цикла производят удаление образовавшегося за цикл слоя окалины.

Удаление окалины производят в водных растворах кислот, обеспечивающих рав- щ номерное стравливание слоя окалины при минимальной скорости травления материала покрытия. Удаление окалины после каждого цикла позволяет интенсифицировать воздействие Испытательной срецы при сохранении напряженного состояния образца. Для упрощения определения общего времени C«„ выдержки при циклических испытаниях, диаметр эталонного образца выбирают равным удвоенной средней толщине покрытия основного образца. В процессе испытания покрытие основного образца, имеющего остаточные температурные напряжения и локальные дефекты (. неравномерность покрытия по сечению и 55 длине .образца, микротрещины и др. ) разрушается раньше эталонного образца. Момент разрушения покрытия основного образца фиксируют, отмечая время Сцик циклических испытаний. Эталон- ный образец продолжают выдерживать при максимальной температуре цикла до его разрушения и фиксируют при этом время Сз выдержки эталонного образца до разрушения. 65

Жаростойкость проволоки с покрытием определяют по формуле где р — расчетное время полного окисления материала.

Это время рассчитывается по формугде ЬЧ вЂ” изменение толщины покрытия за счет окисления, К вЂ” коэффициент пропорциональнос. ти, зависящий от химического состава и структуры материала.

Например, при испытаниях основного образца проволоки из сплава

204-ниобий-медь диаметром 0,5 мм с по крытием из стали 10Х23Н18 (средняя толщина покрытия 0,040 мм), применяют эталонные образцы проволоки из стали 10Х23Н18 диаметром 0,080 мм. Основной и-эталонный образцы проволок наматывают на рамку и подвергают циклическому нагреву в камерной электропечи до 850 С. Выдерживают при этой температуре в течение 15 мин, охлаждают на воздухе и травят в водном растворе азотной и плавиковой кислот (объемное содержание кислот 10% и

2,5% соответственно) до удаления, слоя окалины, образовавшейся эа цикл. После обнаружения на основном образце через „„ = 1,25 ч нарушения целостности покрытия (трещин) эталонный образец выдерживают в печи при 850 С до его разрушения. При этом С „ +

10,3 ч.

Установлено,что для стали 10Х23Н18 при 850 С коэффициент К равен

3,2 ° 10

Жаростойкость образца проволоки из сплава 204-ниобий-медь с покрытием из стали 10Х2ХН18. толщиной

0,040 мм, равна цик u.èÊ (4Ч) c б + C Р С + С К цик эт цик эт

Таким образом, способ определения жаростойкости металлической проволоки с покрытием позволяет значительно сократить сроки испытаний.

1. Способ определения жаростойкости металлической проволоки с покрытием, заключающийся в том, что образец проволоки с покрытием циклически нагревают и охлаждают, выдержи796738

Фаик цик+ эт

Составитель Г.ялехов

Редактор Ю. Ковач Техред .М. Рейве! Корректор Н.Швыдкая

««« Ю

Заказ 9762/61 Тираж 916 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вают при максимальной температуре цикла в течение заданного времени, до разрушения покрытия, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью сокращения сроков испытаний, одновременно испытывают эталонный образец из материала покрытия, после каждого цикла удаляют с обоих окалину, после разрушения покрытия основного образца, эталонный образец выдерживают при максимальной температуре цикла до его разрушения в течение времени и определяют жаростойкость Г по формуле где ц„к — общее время выдержки при

< р циклических испытаниях," Г = — расчетное время полного

P окисления материала, ьч - изменение толщины покры«

;тия за счет окисления.

K - коэффициент пропорциональности.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что диаметр эталонного образца выбирают равным удво® енной толщине материала покрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ейльман Л.С.и Кнастер М.Б.

Защита проводов и кабелей от корро1$ зии. М., 1971, с. 164-165. 2. ГОСТ 2419-58 (прототип).