Вакуумное уплотнение

272. Гудцов Н. Т., Лозинский М. Г. Цветное вакуумное травление металлических шлифов при высоких температурах.— Завод, лаб., 1950, № 9, с. 1032— 1033. .

Хильберт [44, 45] дал описание высоковакуумной установки и применил катодное вакуумное травление для металлографического анализа материалов, которые приведены в табл. 1.

Катодное вакуумное травление, по данным работы [88], применяли для выявления структуры стали с 18% Сг и 8% Ni путем ионной бомбардировки. В работе приведены давление газа, напряжение и длительность обработки.

Вакуумное травление границ зерен стали с содержанием, %: С 0,11; Si 0,56; Мп 1,4; Сг 16,1; Мо 6,7; Ni 25,1 и N 0,1 проводили для изучения перемещения границ зерен аустенита при нагрере до температуры 1300° С [89].

Для изучения конкретных особенностей структуры исследуемых материалов, соответствующей температурам испытания, превышающим 0,5ГПЛ, используется так называемое «вакуумное травление», после которого на полированной поверхности образца появляется характерный микрорельеф. Этот микрорельеф отображает высокотемпературное строение объекта исследования.

Рис. 5. Образование аустенита (светлые участки) в деформированных областях стали 15Х1М1Ф (вакуумное травление), Х340

Рис. 27. Образование аустенита в закаленной стали 15Х1М1Ф при медленном нагреве до 870°С, 10 мин (вакуумное травление), X 340

а - субкритического (830°С); б ~ г - межкритического (870 С) интервала с выдержкой, мин: а, б - Ю; в - 15; г - 20 мин; вакуумное травление, X 15000; ау-стенитные участки отмечены стрелками

Рис. 29. Образование аустенита в закаленной стали 15'ХШ1Ф при ускоренном нагреве (вакуумное травление), X 340: а - 850°С, 10 мин; б - 870°С, 10 мин; в - 870°С, 20 мин

Рис. 30. Строение аустенитных участков и прилегающих областей исходной структуры стали 15Х1М1Ф после 20-мин выдержки в межкритическом интервале температур при 870°С (вакуумное травление), X 15000:

Рис. 46. Полигональная структура аустенита стали 15Х1М1Ф после медленного нагрева до 1000°С (вакуумное травление), X 15000 X 2

/ - слиток; 2 - изложница; 3 - электрод; 4 - жидкий металл; 5 - остаток расходуемого электрода; 6 - электродержатель; 7 - вакуумное уплотнение; 8 - крышка камеры; 9 - вакуумная камера; 10 - люк смотровой; // - вакуум-провод; 12 - охлаждаемый поддон

Образец 5 помещен на сменном столике 6, который крепится на штоке, выведенном через вакуумное уплотнение за пределы камеры. Через полость в столике к основанию образца подводится термопара. Для контроля температуры образца в интервале 300—2300 К применяются платино-родий-платиновая ПП и вольфрамрений-вольфрамрениевая ВР5/20 термопары/Термопара для изоляции помещается в алундовые трубки. Электрический сигнал с термопары поступает на контрольный переносной потенциометр типа ПП-63 (класс 0,05).

Механизм нагружения выполнен в виде двухстепенного подвеса 10, состоящего из наружной поворотной рамки 11, ось 12 которой выведена через вакуумное уплотнение за пределы камеры, и установленной в ее ножевых опорах 13 внутренней следящей рамки 14 с индентором 15 и грузом 16.

камеры через вакуумное уплотнение, где связана с нагружающим устройством и приборами для измерения усилия и деформации.

направляющих, что дает возможность выводить концы измерительных рычагов из зоны высоких температур в период нагрева образца и вводить их туда на время испытания. Вращение винта осуществляется с помощью пары одинаковых конических шестерен 27 и валиком 16, который через вакуумное уплотнение 18 выводится наружу. Валик имеет на наружном конце маховичок с накатанной поверхностью. На верхнем торце маховика сделаны двенадцать равномерно расположенных по окружности делений. Поворот маховика на одно деление означает перемещение каретки вдоль направляющих на 0,1 мм. Сочленение валика с конической шестерней производится с помощью шлицев, что позволяет ему, не теряя связи с шестерней, перемещаться поступательно в вертикальном направлении. Это в свою очередь дает возможность валику своим нижним удлиненным концом ограничивать поворот измерительных рычагов в момент разрушения образца. В зависимости от пластических свойств испытываемого материала валик имеет три уровня ограничения хода рычагов. Эти уровни фиксируются винтом 17, который заостренным концом входит в соответствующую кольцевую канавку на валике и, таким образом, препятствует дальнейшему перемещению его в вертикальном направлении, однако возможность вращения остается неизменной.

Первые установки для тепловой микроскопии были снабжены приспособлениями в виде шторки или заслонки из металлического листа. Внутри рабочей камеры установки такая шторка при помощи электромагнитного толкателя, введенного через вакуумное уплотнение, перемещалась параллельно плоскости смотрового стекла. Шторка располагалась в промежутке между поверхностью образца и смотровым стеклом. Небольшое отверстие в ней на время наблюдения за структурой образца совмещалось с оптической осью объектива микроскопа, находящегося снаружи вакуумной камеры. При этом напыление на смотровое стекло происходило только во время наблюдения и фотографирования строения образца. Недостаток приспособления заключался в том, что после окончания опыта нужно было очищать смотровое стекло от слоя конденсата.

ратурной металлографии, в рабочей камере которых предусмотрен бункер с 40 кварцевыми плоскопараллельными стеклами размерами 40x20 мм и толщиной 0,8 мм каждое. При помощи толкателя верхнее стекло выдвигается из стопы и перемещается по направляющему лотку в рабочее положение, перекрывая путь испаряющемуся с поверхности образца потоку частиц и предотвращая попадание их на смотровое стекло. Установки снабжены механическим счетчиком, позволяющим исследователю знать количество оставшихся в камере стекол. Поворотом рукоятки, выведенной через вакуумное уплотнение, из кассеты выталкивается чистое стекло, перемещаемое в зону наблюдения, а стекло, на поверхность которого напылен слой конденсата, отводится из рабочей зоны и сбрасывается в лоток, а затем в бункер. После окончания опыта стекла вынимают из бункера и слой конденсата смывают различными растворителями.

Конструкция рабочей камеры установки' представлена на рис. 55. В крышку 1 рабочей камеры 2 встроено смотровое кварцевое стекло 3, водо-охлаждаемое с помощью канала 4 и защищенное от нагрева молибденовым экраном 5. Образец 6 соединен штифтом с тягой нагружающего устройства 7. Слева расположен корпус тяги 8, которая через вакуумное уплотнение выходит из камеры и соединяется с валом поршня гидравлического нагружающего устройства. Направляющая шпонка 9 препятствует вращению левого захвата.

Устройство для измерений усилий, возникающих в образце при его растяжении, состоит из плоского упругого элемента, установленного в шар-нирно закрепленных захватах, один из которых связан с массивной стальной скобой (не показанной на рассматриваемой схеме), которая закреплена на корпусе рабочей камеры, а второй — с неподвижной тягой, введенной через вакуумное уплотнение в рабочую камеру, связанную с растягиваемым образцом /.

*г'Ряд установок ИМАШ-5С выпущен с устройствами для защиты от напыления, в которых перемещение стекол осуществлено с помощью штока, выведенного из рабочей камеры через подвижное вакуумное уплотнение и совершающего возвратно-поступательное движение с рабочим ходом 40 мм. 121

На установке ИМАШ-10-68 возможно также проведение испытаний в защитных газовых средах (например, в очищенном аргоне или гелии) при избыточном давлении 0,2 ати. Газ в рабочую камеру установки может быть введен через отверстие для напуска воздуха; для отвода защитного газа предназначено вакуумное уплотнение одной из манометрических ламп.