Статьи

Определение газосодержания. Методы определения массовой доли кислорода в металлах регламентированы ГОСТ 13398.13-78. Содержание кислорода и водорода определяется также методом вакуум-плавления на различных установках. Состав газовой фазы, полученной при вакуумном экстрагировании, определяется на масс-спектрометрах.

Cпециальные методы испытания металлов и сплавов (на примере меди и ее сплавов)

Определение водородной хрупкости меди. Сущность метода состоит в отжиге образцов из Бескислородной и раскисленной меди в водороде или среде, содержащей не менее 10% (по массе) водорода, и последующем их испытании.

Образцы из лент, полос, листов толщиной менее 2 мм вырезают шириной 10 мм и длиной 100 мм вдоль направления прокатки. Из проволоки диам. до 2 мм и труб наружным диам. до 15 мм вырезают образцы длиной 100 мм. Из труб диам. более 15 мм и других полуфабрикатов толщиной или диам. более 2 мм образцы вырезают после холодного пластического деформи­рования или механической обработки.

Холодную обработку давлением применяют для изменения поперечного сечения полуфаб­рикатов более чем на 50% с промежуточным отжигом и охлаждением в нейтральной среде. Промежуточный отжиг производят при температуре 475±25°С в течение 30 мин.

Механическая обработка полуфабриката до заданного размера производится только с одной стороны. На поверхности образцов не должно быть рисок, перед отжигом их обезжиривают.

Отжиг образцов производят в атмосфере водорода или среде, содержащей не менее 10% водорода, при температуре 850±25°С в течение 30 мин (охлаждение в той же среде).

Образцы лент, полос, прутков и труб из бескислородной меди испытывают на перегиб, образцы труб из меди бескислородной и раскисленной - на сплющивание. Образцы труб из меди марок МОб, М1р, М2р, МЗр перед испытанием на сплющивание отжигают в водородсо-;ержащей среде при температуре 820-850°С в течение 40 мин.

При визуальном осмотре отожженных образцов следует обращать внимание на наличие вздутий и трещин.

Отсутствие вздутий и признаков нарушения целостности металла после испытания свиде­тельствует об отсутствии признаков водородной хрупкости.

По международному стандарту ISO 2626-73 (Е) после испытания рекомендуется проводить исследование под микроскопом. Режимы испытания медных полуфабрикатов на отсутствие признаков водородной хрупкости приведены в табл. 2.2.

В Великобритании испытание полуфабрикатов на водородную хрупкость производится по стандарту BS 5899.

Определение макроплотности. Макроплотность контролируется у заготовок полуфабри­катов бескислородной меди: слитков, прутков и труб. Методика определения макроплотности: для слитков - ГОСТ 193, для прутков - ГОСТ 10988 и труб - ГОСТ 15040.

Таблица 2 Медные полуфабрикаты, испытываемые на отсутствие признаков водородной хрупкости

 

 

 

 

 

 

Полуфабри­кат	Марка меди	Параметры отжига образ­цов в водородсодержащей атмосфере		Технологическая проба	Результат испытания	Стандарт
		Температу­ра, С	Продолжи­тельность, мин
Полосы	МОб	850±25	30	Перегиб на 180°С	Не менее 10 перегибов до разрушения	ГОСТ 15471
Ленты	Тоже	850±25	30	Тоже		ГОСТ 10988
Прутки	-"-	850+25	30	-"-		ГОСТ 15040
Трубы	-"-	850±25	30	-"-		Тоже
Листы	М1р	850±25	30	-"-		ГОСТ 495
Полосы	М2р	850±25	30	-"-		Тоже
Полосы	МЗр	850±25	30	-"-		-"-
Трубы	МОб	820-850	40	Сплющивание	Отсутствие признаков нарушения цело­стности металла	ГОСТ 16674
Трубы	М1р	820-850	40	Тоже		Тоже

Испытание бескислородной меди на прилипание. Этот метод регламентирован междуна­родным стандартом ISO 4746-77 (Е), национальными стандартами Великобритании - BS5909-80 и других стран.

Сущность метода состоит в нагреве образцов и быстром охлаждении их в воде с последующей оценкой состояния оксидной пленки. Размеры образцов, мм: круглых диам. 1,0-2,0; плоских с максимальным сечением 2,0x12,0.

Поверхность образцов перед нагревом очищают от оксидов наждачной бумагой N400, травят в 10% растворе серной кислоты (до получения блестящей поверхности), промывают в холод­ной проточной воде, затем в дистиллированной, удаляют влагу погружением в ацетон или спирт. Образцы нагревают в воздушной атмосфере при температуре 850-875°С в течение 30 мин и охлаждают быстрым погружением в холодную воду. Поверхность образцов покрывается черной оксидной пленкой.

Критерий качества бескислородной меди - состояние оксидной пленки. Ненарушенная без изменения окраски оксидная пленка, имеющая прочное сцепление с медью, - показатель высокого качества бескислородной меди.

На поверхности образцов не должно быть вздутий и других дефектов. Допускается незна­чительное отслоение оксидной пленки на краях образцов.

Определение остаточного напряжения в медных деформируемых сплавах. Сущность ме­тода состоит в определении остаточного напряжения свыше 80 МПа в деформируемых медных сплавах с помощью нитрата ртути (азотнокислой ртути).

Образцы изготавливали таким образом, чтобы сохранить в них уровень напряжения дефор­мированного полуфабриката. Длина образца должна быть не менее 150 мм. В образцах, сечение которых не круглое, за диаметр принимают диаметр самого маленького круга, вписывающегося в сечение и касающегося не менее 2 точек. Маркировку образцов нельзя производить ударом.

Реактивы: кислота азотная плотностью 1,4 г/см , кислота серная плотностью 1,1 г/см, органический; растворитель, ртуть азотнокислая (нитрат) HgN03'2H2Q (Яд!).

Приготовление раствора для испытаний: 11,4 г азотнокислой ртути растворяют в 40 см воды, добавляют 10 см азотной кислоты и разбавляют водой до объема 1000 см .

Проведение испытаний: образцы обезжиривают органическим растворителем и травят в

ной кислоте при комнатной температуре. После этого они погружаются в раствор не менее, чем на 2/3 их длины. Объем раствора должен составлять не менее 1,5 см на 100 мм испытываемой поверхности. Продолжительность испытания 30 мин. Затем образцы погружают

в сосуд с водой и промывают проточной водой. Избыток азотнокислой ртути удаляется с поверхности таким образом, чтобы не замазать тонкие трещины.

Сначала проверяют на образцах невооруженным глазом наличие трещин. В сомнительных случаях проверка осуществляется при 10-18-кратном увеличении. Если трещин нет, то пол­уфабрикат свободен от напряжений свыше 80 МПа.

Испытание образцов латунных труб проводят в 1000 см раствора, содержащего 10 г нитрата

ртути, 10 см азотной кислоты плотностью 1,40-1,42 г/см . Образцы осматривают с помощью

лупы при 10-18-кратном увеличении. Определение остаточного напряжения в медных дефор-

емых сплавах с помощью нитрата ртути предусмотрено национальными стандартами

Германии (DIN 50911-80) и других стран.

Определение пропускной способности капиллярных трубок (ГОСТ 2624). Пропускную способность трубок группы А (см /мм) определяют по методу вытеснения воды из бюретки воздухом или азотом под давлением 0,1 МПа в течение 60 с.

Пропускную способность капиллярных трубок группы Б (л/мин) проверяют реометром ГОСТ 9932). Допускается проверка пропускной способности трубок группы Б расходомером.

 

---