Образец для определения содержания водорода в алюминии и его сплавах

 

Изобретение относится к области исследования свойств твердых тел, в частности к конструкциям образцов для определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах Целью изобретения является увеличение производительности проведения операции определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева при сохранении точностных характеристик Предлагается образец цилиндрической формы для определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева, причем образец выпол ен с высотой равной 0,5-1,0 его диаметра, а в центральной части выполнено сквозное отверстие диаметром 01-05 диаметра образца 1 ил 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (siis G 01 N 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4670290/26 (22) 30.03.89 (46) 07.03.91, Бюл. М 9 (72) В.П.Антипин, P.Â.Tþëünàêoâà и В.А.Данил кин (53) 543.083(088.8) (56) Алюминий и сплавы алюминиевые. Методы определения водорода в твердом металле. ГОСТ 21.132.1-81. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРОДА В АЛЮМИНИИ И

ЕГО СПЛАВАХ (57) Изобретение относится к области исследования свойств твердых тел, в частности к конструкциям образцов для определения

Изобретение относится к области исследования свойств твердых тел, в частности к конструкции образцов для определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах, Целью изобретения является увеличение производительности проведения операции определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева при сохранении точностных характеристик, Определение содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева является наиболее производительным эа счет ускорения разогрева образца от предварительно разогретого металлического вкладыша в экстракционной трубке, В процессе анализа образец, будучи сброшен на предварительно нагретый вкладыш, получает от него за счет теплового контакта теплоту для нагрева и потому разогревается быстрее, чем при!

Ж, „1633320 А1 содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах. Целью изобретения является увеличение производительности проведения операции определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева при сохранении точностных характеристик. Предлагается образец цилиндрической формы для определения содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева, причем образец выпол ен с высотой, равной 0,5-1,0 его диаметра, а в центральной части выполнено сквозное отверстие диаметром 0,1 — 0,5 диаметра образца. 1 ил., 1 табл. обычном нагреве излучением внешней печи соnротивлемия. При нагреве образца îт предварительно нагретого вкладыша теплота передается через нижнее-основание цилиндрического образца и затем распространяется вверх по образцу за счет теплопроводности. При использовании образца с предлагаемым отношением диаметра к высоте теплота передается через основание большего диаметра, чем у известного образца, и быстрее распределяется по образцу вследствие меньшей его высоты.

На чертеже показан образец.

Образец выполнен в виде цилиндра 1 с отверстием 2.

При использовании образцов с отношением О/1< 0,5 уменьшается площадь теплового контакта образца с вкладышем, разогрев образца замедляется, при этом время распределения вверх по образцу теплоты эа счет теплопроводности увеличивается Это приводит к увеличению времени

1633320 выделения водорода из образца, а следовательно, снижает производительность определения содержания водорода в алюминии и его сплавах.

При величине отношения Я/I < 1 возникает нестабильность проявления эффекта ускорения разогрева образца вследствие прилегания к вкладышу образца боковой поверхностью. При этом площадь контакта с вкладышем резко уменьшается, передача тепла замедляется, что приводит к замедлению разогрева образца, Это увеличивает время выделения водорода, а следовательно, приводит к снижению производительности определения водорода.

При выполнении отверстия в центральной части образца вдоль его продольной оси происходиг увеличение скоросги диффузионного выделения водорода за счет удаления наиболее медленно отдающей водород центральной части образца и, главным образом, благодаря образованию новой поверхности — внутренней — для диффузионного выделения водорода из внутренних слоев образца. Сокращение диффузионного пути водорода в металле увеличивает скорость выделения водорода из леталла, т.е. уменьшает продолжительность его экстракции, повышая тем самым производительность определения содержания водорода в образце.

Для образцов с диаметром отверстия

0,1 диаметра образца не происходит заметного ускорения выделения водорода. так как вновь образованная внутренняя поверхность незначительна. При этом в пределах разброса экспериментальных данных врем:, диффузионного выделения водорода из образца практически оказывается равным времени выделения водорода из известного образца. Таким образом. производительность определения водорода в образцах не повышается.

При увеличении отношения диаметра отверстия к диамегру образца > 0,5 возрастает величина поверхности образца и обусловленное этим количество поверхностного водорода, вследствие чего ухудшаются точностные характеристики при определении содержания водорода в алюминии и алюминиевых сплавах.

Для выполнения образцов использовали прутки алюминиевого сплава АМгб с известным содержанием водорода в нем

0,38 см /100 г. Из этих прутков выполняли з образцы цилиндрической формы обьемом

5

0,8-1,0 от стандартного образца с отношением О/!, равным 0,5; 1,0; 0,95; 0,4 и 1,1 (в центральной части образца вдоль его продольной оси выполнено сквозное отверстие диаметром doss, отношение do a/О равно

0,1; 0,5; 0,2; 0,05 и 0,6). Размеры образцов следующие: для О/!= 0,5 и dots/О О,ll и=

=9 мм, I =- 18 мм, doTs = 0,9; для Я /! = 1,0 и д«в/Я= 0,5 Я = 11 MM. = 11 мм, dots

=5,5 мм; для 0/! = 0,95 и dove/О = 0,2 О=

=10,5 мм, = 11 мм, d«s = 2,1 мм; для О/!=

=0,4 и 4отв/О = 0,08 О = 8,5 мм, = 21 мм, doss = 0,68 мм; для Я/! = 1,1 и 4оте/О = 0,6

Я= 11 мм, I = 12 мм, dp>s = 6,6 мм.

Иэ прутка алюминиевого сплава АМгб с известным содержанием водорода (0.38 см /100 r) выполнен сплошной образ эец-прототип, размеры которого следующие: Я =- 8 лм, = 20 мм.

В данных образцах определяли содержание водорода методом вакуум-нагрева с масс-спектрометрическим анализатором с использованием металлического вкладыша в экстракционной трубке. Металлический вкладыш был выполнен в форме цилинд >а с плоским верхним основанием, Производительность метода вакуум-нагрева определяется. главным образом, длительностью анализа определения водорода в образце.

Полученные сравнительные результаты представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, выполнение образца предлагаемой формы обеспечивает сокращение времени экстракции водорода из образца на 8-38 (, и, следовательно, увеличивает производительность определения водорода с сохранением абсолютного значения погрешности водорода (при доверительной вероятности

0,95).

Формула изобретения

Образец для определения содержания водорода в алюминии и его сплавах путем ускоренного вакуум-нагрева, выполненный в виде цилиндра, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности проведения операции определения содержания водорода при сохранении точностных характеристик, цилиндр выполнен высотой, равной 0,5-1,0 его диаметра. и с расположенным в era центральной части вдоль продольной оси сквозным отверстием диаметром 0,1-0,5 от величины диаметра цилиндра.

Составитель Л. Горяйнова

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 613 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНГ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул.Гагарина, 101