Способ измерения пористости
(и) 443287
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.08.71 (21) 1690582/26-25 (51) М. Кл. G 01п 15. 08 с присоединением заявки №
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам нзооретений и открытий (32) Приоритет
Опублпко;:;ано 15.09.74. Б;оллетспь ¹ 34 (53) УДК 531.724.082 (088.8) Дата оп бликования ol!Il Bill!H 20.06.75 (72) Авторы изобретения
В. =1. зи ов и Г. В. Носкова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРИСТОСТИ
5-+- V„.
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при контроле качества и определении макроструктуры веществ, например металлов.
Известен способ измерения пористости путем насыщения рабочим газом предварительно обезгаженного образца с последующим определением количества поглощенного образцом рабочего газа.
Однако известный способ не дает возможности измерять замкнутую пористость.
Для обеспечения возможности измерения замкнутой пористости по предлагаемому способу в качестве рабочего газа используют газ, растворимый в материале образца.
Для измерения пористости металлов целесообразно использовать дейтерий. Для этого при заданной температуре определяют количество поглощенного газа, например дейтерия, в исследуемом металле, а также в монокристалле, которые имеют идентичный химический состав. По превышению количества дейтерия, поглощенного исследуемым .,! åTàëлом в сравнении с мопокрпсталлом, язляющимся э галопом, рассчитывают величину замкнутой пористости.
Пример определения пористости чистого алюминия, отлитого в кокиль, по описываемому способу.
Предварительно исследуемый алюминий и его монокристалл подвергают полной дегазацпи при температуре на 10 — 20 С ниже температуры плавления. Насыщение исследуемо5 о алюминия и монокристалла дейтерием осуи;ествляется в вакуумной установке при давлении дейтерия, равном 760 мм рт. ст. После установления равновесия, время достижения ..оторого находится пре(варительно, образцы
10 извлекают и в ппх определяют количество дсйтерия. Зкстракцию дейтерия проводят из расплавленного образца в вакууме 5—
10 †мм рт. ст. Перед расплавлением образец тщательно вакуумируют для удаления газов
15 с поверхности и из пор, имеющих выход на поверхность. Для фиксации количества дейтерия используют инструмент, применяемый для изотопного анализа водорода, например ..асс-спектрометр. Расчет содержания дейте20 рия ведется в обоих случаях в нормальных куо;гческпх сантиметрах на 100 г металла.
Количество дейтерпя, извлеченное из монокристалла, отражает растворимость S, в то
25 врем !, как извлеченное из алюминия, отлито-! о в кокпль, характеризует суммарное количество дейтерия V: растворенное S и содержащееся в пора., 1, т. е..443287
Температура, К
Материал
689 751 793
0,0033
Алюминий, монокристалл S
0,00036
0,0017
Алюминий, отлитый в кокиль
0,0066
0,0049
0,013
0,0080
0,0047
0,013
V=S+. U,.
U = V — Ь
Пори с тост ь,:", 0,0055
0,0051
0,012
Составитель Н. Преображенская
Редактор И. Шубина Те. ;рсд О. Гум:-нок корректор В. .:рыксииа
Заказ 1447)13 Изд. _#_ 1287 Т: а>, 679 По,п::свое
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министр<:ь CCC
Ilo делам изобретений и открытий
Москга, Ж-35, Рауьпская наб., д
Типография, пр. Сапунова, 2
Количество дейтерия в порах находят по разности:
U„=- V — Ь
Соответственно, замкнутая пористость алюминия в /о равна V .;;" — —, О
Т х т где р — плотность алюминия, г/см, Т вЂ” температура насыщения металлов дейтерием, К;
Ти — комнатная температура, К.
Результаты поглощения дейтерия алюминием, отлитым в кокиль, и монокристаллом алюминия, а также результаты определения замкнутой пористости при различных температурах испытания представлены в таблице.
Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что независимо от температуры испытания, в пределах ошибки масс-спектрометрической регистрации (5%) значение зам5 кнутой пористости в среднем составляет
0,013%.
С понижением температуры насыщения металла дейтерием чувствительность измерения пор,,стости возрастает. Расчеты показывают, 10 что при температуре 689 К и чувствительности масс-спектрометрического измерения 1 =
=0,0001 см /100 г чувствительность определения пористости алюминия равна 6,3 4%.
15 Предмет изобретения
1. Способ измерения пористости путем насыщения рабочим газом предварительно обезгаженного образца с последующим определе20 нием количества поглощенного образцом рабочего газа, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения замкнутой пористости, в качестве рабочего газа используют газ, растворимый в материа25 ле образца.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при измерении пористости металлов используютют дейтерий.