Металлоке рамических

В Лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения разработана методика применения телевизионных анализаторов изображения типа «Quantimet» и «РМС» для исследования особенностей пластической деформации и разрушения биметаллических материалов. Использование этой методики позволило с большой точностью производить подсчет числа полос скольжения, возникающих на поверхности образцов при их нагру-жепии, измерять длину возникшей усталостной трещины и площадь пластической деформации, развивающейся в ее вершине, а также исследовать процессы диффузии элементов через границу раздела слоев биметалла и производить измерение отпечатков ин-дентора при исследовании микротвердости [1]. Все указанные измерения проводились на образцах после их извлечения из рабочих камер испытательных установок.

Созданная в Лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения установка ИМАШ-22-71 обеспечивает возможность одновременного осуществления прямого наблюдения, фотографирования и киносъемки микроструктуры, записи петли гистерезиса, а также рентгеноструктурного анализа и записи изменения электросопротивления металлических образцов при их нагреве до 1200° С при статическом и циклическом нагружении. С целью расширения пределов нагружения рабочая вакуумная камера установки смонтирована на стандартной универсальной испытательной машине УМЗ-10т, что позволяет проводить испытания в широком диапазоне скоростей деформирования при статическом и малоцикловом знакопеременном растяжении — сжатии с заданной амплитудой нагрузки или деформации при автоматической записи петель гистерезиса.

В дальнейшем аппаратура для исследования микроструктуры в процессе деформации образцов, подвергаемых нагружению растягивающими усилиями, модернизировалась. В установках ИМАШ-5М и ИМАЩ-5С температура испытания была повышена до 1100—1200° С и существенно расширен интервал скоростей растяжения. Созданная в 1961—1965 гг. усовершенствованная установка ИМАШ-5С-65 явилась первым типом отечественной серийной аппаратуры для высокотемпературной металлографии. При творческом содружестве лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения и Фрунзенского завода контрольно-измерительных приборов (КИП), начиная с 1965 г. под руководством инж. Г. С. Мельни-кера налажено серийное производство установок для тепловой микроскопии.

В лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения в настоящее время на основе изучения отечественных и зарубежных исследований и опытно-конструкторских разработок в области тепловой микроскопии в содружестве с промышленностью создаются новые образцы аппаратуры, перспективной для серийного выпуска, а также проводятся изыскания с целью определения экспериментальных возможностей разрабатываемых методов и средств главным образом применительно к установлению общих соотношений между микроструктурным и макроскопическим аспектами процессов деформирования и разрушения металлических материалов в широком диапазоне температур [2—5].

Предварительную механическую обработку выполняют с помощью шлифовальной бумаги с уменьшающейся величиной зерна абразива. Последующая обработка, как показал опыт лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения, может быть эффективно осуществлена с применением эластичных дисков, армированных частицами синтетических алмазов различной крупности, а также с использованием соответствующих алмазных паст *.

Регистрация изменения электросопротивления образца в опытах при растяжении параллельно с микроструктурным анализом реализована на новой серийной установке ИМАШ-5С-69 «Киргизстан», разработанной на Фрунзенском заводе контрольно-измерительных приборов по техническому заданию лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения (на базе установки ИМАШ-5С-65).

Сконструированная в лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения в 1963 г. установка ИМАШ-18, модернизирован-

По техническому заданию лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения Фрунзенский завод контрольно-измерительных приборов осуществил разработку проектно-технической документации и в 1968 г. начал серийный выпуск установки ИМАШ-10-68, созданной на базе аппаратуры ИМАШ-ЮМ и имеющей близкие к ней характеристики [49, с. 25—32]. Эта установка предназначена для исследования микроструктуры образца с одновременной регистрацией изменения его электросопротивления в процессе испытания на усталость металлов и сплавов при знакопеременном изгибе в условиях нагрева.

Созданная в лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения установка ИМАШ-22-71 * обеспечивает возможность прямого наблюдения, фотографирования и киносъемки микроструктуры, а также рентгеноструктурного анализа и записи изменения электросопротивления металлических образцов при их нагружении и тепловом воздействии. Чтобы расширить пределы нагружения, рабочую камеру установки смонтировали на универсальной 10-т испытательной машине УМЭ-ЮТМ, что позволило проводить испытания в широком диапазоне скоростей деформирования при статическом и низкочастотном знакопостоянном и знакопеременном растяжении—сжатии, при изгибе с заданной амплитудой нагрузки или деформации при автоматической записи петель гистерезиса. На рис. 86 дана принципиальная схема установки. Она включает в себя

По описанной схеме в лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения был изготовлен микрокриостат для низкотемпературного металлографического исследования материалов. Этот микро-

Ниже приводятся некоторые результаты исследований, выполненных методами высокотемпературной металлографии в сочетании с другими физическими методами в лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения совместно с Институтом проблем материалове- 201

В лаборатории высокотемпературной металлографии Института машиноведения впервые были сделаны попытки применить анализаторы изображения для изучения деформационной структуры образцов металлических материалов после их испытания в установках для тепловой микроскопии. Разработанные при этом методики позволяют производить количественный анализ накопления усталостных повреждений (подсчет числа линий скольжения и их площади), изучение процессов зарождения и развития усталостной трещины (измерение длины трещины и площади пластической зоны в ее вершине), измерение величины диагонали и расстояния между отпечатками микротвердости [76].

Фторопласт отличается низким коэффициентом трения при работе без смазки (/;=* 0,04); из-за малой механической прочности его используют в виде облицовочной пленки или для заполнения пор металлоке-рамических втулок.

Различные изделия из металлокерами-ческих твердых сплавов (стандартные) 550 Различные фасонные изделия из метал-лскерамических твердых -сплавов

ВИДЫ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

При приблизительно одинаковом составе металлокерамические материалы в ряде случаев (см. стр. 571) имеют более низкую длительную жаропрочность, а также жароупорность, чем плавленные. Однако термостойкость и вибростойкость у металлокерамических материалов выше. Кроме того, в металлоке-рамических материалах менее выражено вредное влияние ориентировки после механической деформации. Пластичные высокожаропрочные материалы, которые обладают достаточной термостойкостью в переплавленном состоянии, например молибден и его пластичные сплавы, лучше готовить методами вакуумного или дугового плавления.

Фторопласт отличается низким коэффициентом трения при работе без смазки (f^t 0,04); из-за малой механической прочности его используют в виде облицовочной пленки или для заполнения пор металлоке-рамических втулок.

В качестве исходного материала для изготовления металлоке-рамических фильтров используют бронзовую луженую дробь (ТУ 601—62) с частицами различной сферической формы диаметром до 0,3 мм (в зависимости от требуемой тонкости фильтрования). Химический состав бронзы: медь 90,5—92,5%, олово 7,5— 9,5%. Форма фильтров в виде цилиндрических стаканов (может быть и любая другая форма). Бронзовый порошок насыпают в пресс-форму и спекают. Спекание производится в пресс-формах, изготовленных из стали 1X13, качество обработки внутренних поверхностей — 9-й класс шероховатости.

Испытания на механическую прочность изготовленных таким образом металлокерамических фильтров производят под давлением рабочей жидкости при изоляции фильтрующих поверхностей хлорвиниловой пленкой, имитирующей полное засорение. Фильтры с толщиной стенки 2 мм разрушаются при таком испытании при давлении 3,3—3,5 кгс/см2.

Различные изделия из металлокерами-ческих твердых сплавов (стандартные) 550 Различные фасонные изделия из метал-лскерамических твердых -сплавов

ВИДЫ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

При приблизительно одинаковом составе металлокерамические материалы в ряде случаев (см. стр. 571) имеют более низкую длительную жаропрочность, а также жароупорность, чем плавленные. Однако термостойкость и вибростойкость у металлокерамических материалов выше. Кроме того, в металлоке-рамических материалах менее выражено вредное влияние ориентировки после механической деформации. Пластичные высокожаропрочные материалы, которые обладают достаточной термостойкостью в переплавленном состоянии, например молибден и его пластичные сплавы, лучше готовить методами вакуумного или дугового плавления.

Порошок кобальтовый (ГОСТ 9721—61) изготовляют электролитическим способом. Предназначен-для производства металлоке-рамических изделий. Поставляют в металлических запаянных банках, при этих условиях гарантийный срок 4 мес., гранулометрический состав порошка — через сито № 0045 про-